Trasporto passivo delle proteine ​​del canale: come, perché, tipi, fatti dettagliati

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Il sistema di trasporto passivo delle proteine ​​del canale è uno dei più importanti sistemi di trasporto di membrana nelle cellule. Qui discuteremo tutti i possibili aspetti del trasporto passivo delle proteine ​​del canale.

Il trasporto passivo delle proteine ​​del canale è un tipo speciale di sistema di trasporto delle proteine ​​di membrana. Non richiede energia per trasportare le molecole. In questo è coinvolto un tipo speciale di proteine ​​di membrana chiamate proteine ​​del canale. Aprendo i pori o canali, queste proteine ​​stimolano il trasporto molecolare attraverso la membrana citoplasmatica.

Invece di utilizzare le molecole di ATP per il trasporto, consente alle molecole di fluire in base al loro gradiente di concentrazione.

Trasporto passivo delle proteine ​​del canale da Comuni di Wikimedia

Cosa sono i canali di trasporto passivi?

I canali di trasporto passivi sono i pilastri fondamentali del sistema di trasporto della membrana che completa una velocità di trasporto più rapida attraverso la membrana plasmatica. 

I canali di trasporto passivi sono il tipo speciale di passaggio idrofilo, aperto dalle proteine ​​del canale di membrana. Questi canali vengono utilizzati per trasportare sostanze cellulari come acqua e ioni polari attraverso la membrana cellulare. Le molecole che devono essere trasportate vengono diffuse attraverso questi canali fino al loro gradiente di concentrazione.

trasporto passivo delle proteine ​​del canale

Sebbene la tariffa di trasporto sia facilitata il processo di diffusione dipende fortemente dalla permeabilità della membrana cellulare. I canali di trasporto passivi possono trasportare milioni di molecole (acqua e ioni polari) in un secondo. proteine ​​del canale il trasporto passivo è altamente specifico per la molecola, consente solo a una molecola specifica o molecole simili di diffondersi attraverso di essa. Gli ioni polari respinti dalle aree idrofobiche della membrana cellulare mentre la attraversano. I canali di trasporto passivi inibiscono l'interazione tra ioni polari e aree idrofobiche della membrana plasmatica, fornendo così una velocità di trasporto più veloce senza alcun tipo di ostacolo.

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Proteine ​​integrali di membrana da Wikimedia Commons

In che modo le proteine ​​del canale sono coinvolte nel trasporto passivo?

Le proteine ​​del canale seguono solo il meccanismo di trasporto passivo per i processi di trasporto molecolare attraverso il membrana plasmatica.

Le proteine ​​del canale coinvolte nel passivo trasporto direttamente. Quando viene attivata una proteina canale per il trasporto di alcune molecole specifiche, apre un passaggio dei pori o idrofilo. Quindi le molecole attraversano la membrana citoplasmatica mediante trasporto passivo attraverso questi canali o passaggi. 

I le proteine ​​del canale non consumano energia per il trasporto. Permette alle molecole di attraversare la membrana diffusione facilitata processo.

Quali sono i tre tipi di trasporto passivo?

Nei sistemi di trasporto a membrana, quando il trasporto di molecole non consuma energia, si parla di trasporto passivo. Può essere generalmente classificato in tre tipi come-

Emittente

La parola Diffusione deriva da diffundere, una parola latina. Significa “spargersi”.

È un importante processo di trasporto all'interno di tutte le cellule viventi. Attraverso il processo di diffusione le molecole scorrono verso il loro gradiente di concentrazione senza consumare energia. Sono presenti due diversi tipi di processo di diffusione, come

Diffusione semplice

Quando le molecole cellulari si muovono senza consumare energia o senza ricevere alcun aiuto dagli altri fino al loro gradiente di concentrazione, questo tipo di processo di trasporto passivo è noto come semplice Diffusione. In questo processo le molecole d'acqua e i soluti formano legami idrogeno tra di loro, che li aiuta a diffondersi correttamente.

Nelle cellule batteriche, le sostanze dell'acqua, i gas e i nutrienti vengono trasportati da un luogo all'altro attraverso il semplice processo di diffusione.

Diffusione facilitata

Diffusione facilitata è un processo di trasporto in cui le molecole scendono al loro gradiente di concentrazione con l'aiuto di alcune proteine ​​integrali di membrana (proteine ​​canale o proteine ​​carrier). Il meccanismo di diffusione facilitata varia leggermente nelle proteine ​​canale e nelle proteine ​​carrier. Nel caso delle proteine ​​del canale, la diffusione facilitata è l'unico processo per trasportare le molecole attraverso la membrana plasmatica. Anche questo processo non consuma energia per trasportare le molecole. 

Il processo di diffusione facilitata si basa su diversi fattori, come la temperatura, la concentrazione di quella molecola, la distanza di diffusione e la dimensione delle molecole. Con l'aumento della temperatura aumenta gradualmente anche la velocità di trasporto. L'intero concetto di processo di diffusione facilitata si basa sulla concentrazione di quella molecola, poiché si sposta da un'area di concentrazione più alta a una zona di concentrazione più bassa. La minore distanza di diffusione indica la velocità di trasporto più veloce. Le molecole più grandi si trasportano molto più lentamente di quelle più piccole. 

La maggior parte delle sostanze dell'acqua e degli ioni polari trasportano attraverso la membrana citoplasmatica tramite processi di diffusione facilitati con l'ausilio di proteine ​​canale. Le acquaporine, i canali ionici sono i più comuni esempi che trasportano molecole per diffusione facilitata processi.

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Canali ionici Diffusione facilitata da Wikimedia Commons

Filtrazione

La filtrazione è un sistema di trasporto passivo, in cui l'acqua e le molecole di soluto si muovono attraverso la membrana cellulare attraverso i pori della membrana. Questo processo è regolato dalla pressione idrostatica generata dal corpo. Il processo di filtrazione è generalmente descritto come un processo di separazione fisica in cui l'acqua o le molecole di soluto vengono separate attraverso un mezzo filtrante; è anche un esempio del trasporto passivo . 

Ad esempio, la capsula di Bowman nel rene separa l'albumina o altre proteine ​​solo attraverso il processo di filtrazione.

Osmosi

L'osmosi è un trasporto passivo sistema in cui le molecole di solvente passano dall'area di concentrazione più bassa all'area di concentrazione più alta attraverso la membrana selettivamente permeabile. Il processo di osmosi influenza il trasporto dei nutrienti, mantiene l'equilibrio tra fluido extracellulare e acqua intracellulare e controlla anche il processo di diffusione. 

Esistono tre tipi di soluzioni osmotiche presenti in natura, come:

Soluzione isotonica

In un soluzione isotonica la cellula ha la stessa concentrazione di soluto sia all'esterno che all'interno della cellula. Quindi il trasporto molecolare avviene da entrambe le direzioni seguendo la stessa velocità di trasporto.

Soluzione ipertonica

In soluzione ipertonica, la concentrazione di soluto esterno è superiore alla concentrazione di soluto intracellulare della cellula. Quindi le molecole d'acqua si muovono all'esterno della cellula causando il restringimento della cellula.

Soluzione ipotonica

Quando la concentrazione di soluto intracellulare è superiore alla concentrazione di soluto esterno della cellula si parla di soluzione ipotonica. Quindi le molecole d'acqua si spostano verso l'ambiente intracellulare, causando un rigonfiamento cellulare.

In cellule vegetali l'assorbimento e il trasporto dell'acqua dipendono principalmente dal processo di osmosi.

Per saperne di più sulle cellule leggi i nostri articoli Gli esseri umani hanno cellule animali: FATTI interessanti?

Le proteine ​​del canale utilizzano energia?

Il sistema di trasporto passivo delle proteine ​​del canale è un processo di trasporto passivo indipendente dall'energia.

Le proteine ​​del canale non consumano energia per il trasporto molecolare. Quando la proteina del canale si attiva, apre un poro o canale per alcune molecole altamente specifiche e consente loro di diffondersi attraverso di esso. Nel caso delle proteine ​​del canale gated, dopo aver ricevuto un segnale biologico si attiva, apre il canale ma non consuma energia.

Le proteine ​​del canale trasportano solo molecole mediante un processo di diffusione facilitata che è un processo indipendente dall'energia. Segue la prima legge di Flick per il trasporto di molecole attraverso la membrana plasmatica, ciò significa che le sostanze dell'acqua o gli ioni polari che devono essere trasportati, scorrono verso il loro gradiente di concentrazione senza consumare energia. 

Per saperne di più sulle cellule eucariotiche leggi il nostro articolo su Esempi di cellule eucariotiche: approfondimenti dettagliati

I canali proteici usano l'ATP?

Le molecole di ATP o adenosina trifosfato sono una delle molecole di base per l'accumulo e il trasferimento di energia nelle cellule. Quando l'energia è necessaria, le molecole di ATP rompono i loro legami fosfato e rilasciano energia.

I canali proteici non utilizzano molecole di ATP per consumare energia per stimolare il processo di trasporto molecolare. L'idrolisi dell'ATP non è necessaria nei sistemi di trasporto passivo delle proteine ​​del canale. I canali proteici (acquaporine, canali ionici) consentono solo processi di diffusione facilitata per il trasporto molecolare. 

Le molecole di ATP sono solo necessario in un attivo meccanismo di trasporto, in cui le proteine ​​​​carrier di una cellula spostano le molecole attraverso la membrana cellulare in opposizione al suo gradiente di concentrazione. Solo le proteine ​​carrier subiscono il processo di idrolisi dell'ATP, convertendo l'ATP in molecole di ADP e consumando energia per le molecole di trasporto. 

Per conoscere le cellule leggi il nostro articolo su Gli esseri umani hanno cellule vegetali: fatti interessanti?

Nel complesso proteine ​​del canale il trasporto passivo è uno dei più significativi sistemi di trasporto di membrana delle cellule. In questo sistema le sostanze acquose e gli ioni polari vengono trasportati attraverso la membrana solo attraverso processi di diffusione facilitata. Qui discutiamo diversi tipi di sistemi di trasporto passivo nelle cellule. Anche noi conoscere il fattore di fabbisogno energetico durante il trasporto della membrana processi. Spero che ti sarà informativo.

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