Uniporte transport gjennom membraner, egenskaper

Begrepet høyskole Den brukes i biologi for å beskrive transporten av individuelle molekyler i en retning gjennom en cellemembran og til fordel for dens konsentrasjonsgradient (forenklet transport).

Denne typen transport gjennom membraner, som pålegger en selektiv permeabilitetsbarriere, antar vedlikehold av et mer eller mindre konstant intracellulært miljø, som tillater etablering av mange cellulære funksjoner som avhenger av fine molekylære og energibalanser..

Kommunikasjon mellom celler, så vel som mellom celler og miljøet som omgir dem, er en viktig prosess for livet til alle organismer, og avhenger i stor grad av en gruppe transmembrane proteiner kjent som "transportørproteiner".

Disse proteinene er ansvarlige for å transportere de stoffene som på grunn av sin kjemiske natur ikke lett kan krysse membraner, slik som ioner og vannløselige molekyler som aminosyrer og glukose..

Det skal bemerkes at transporten av denne typen molekyler fra eller til utsiden av cellen, eller fra cytosolen til lumenet til en organell, medieres av spesifikke transportørproteiner som er i stand til å "gjenkjenne" eller identifisere substratet som de må transportere..

Artikkelindeks

• 1 Transport over membraner
  • 1.1 - Pumper
  • 1.2 - Kanalproteiner
  • 1.3 - Transportproteiner
• 2 funksjoner
• 3 typer
  • 3.1 Kanaler
  • 3.2 Transportører eller transportører
• 4 Eksempler
• 5 Referanser

Transport over membraner

Noen forfattere anser at det er tre typer transportører i cellemembraner: pumper, kanalproteiner og transportørproteiner..

- Pumper

Pumpene er proteiner som transporterer små molekyler mot deres konsentrasjonsgradienter eller deres elektriske potensial, og bruker den energiske kraften som kommer fra hydrolysen av ATP (de er ATPaser). Disse proteinene utfører det som kalles "aktiv transport", siden det krever energi.

- Kanalproteiner

Kanalproteiner letter transport av forskjellige ioner og vann langs deres konsentrasjonsgradient eller deres elektriske potensial. De består av "kanaler" dannet av proteiner som krysser membranen i hele dens tykkelse, gjennom hvilke molekylene beveger seg i høy hastighet.

Det er kanalproteiner som er åpne permanent, mens andre kan være stengt, noe som åpner for spesielle stimuli..

- Transportproteiner

De bærerproteiner er en klasse proteiner som letter bevegelsen av et stort utvalg av ioner og molekyler gjennom biologiske membraner.

Disse proteinene samhandler direkte med substratene de transporterer, og slik interaksjon genererer konformasjonsendringer i strukturen, slik at transport er delikat selektiv og langsommere enn de to andre typene som er beskrevet..

Typer bærerproteiner

I den vitenskapelige litteraturen er det vanlig å finne tekster som refererer til tre typer transportørproteiner: symportere, anti-bærere og enbærere..

Symport og antisport har å gjøre med samtidig bevegelse av to molekyler. Dette kobler bevegelsen til en av dem mot konsentrasjonsgradienten eller det elektriske potensialet med bevegelsen til den andre (eller flere) til fordel for gradienten (vanligvis ioner).

Spesielt samarbeider symport med transport av to molekyler i samme retning, mens antistøtte innebærer bevegelse av et molekyl i en retning og en annen i motsatt retning..

Uniport er den enkleste klassen av membrantransport, siden den består av transport av et enkelt molekyl av gangen og til fordel for konsentrasjonsgradienten, så det kan sies at det på en eller annen måte muliggjør enkel diffusjon.

Unicarrier-proteiner er for eksempel de som overfører sukker, aminosyrer og nukleotider fra utsiden til innsiden av dyreceller.

Noen bakterier, planter og nedre eukaryoter har representanter for en superfamilie av bærerproteiner, hvis medlemmer katalyserer både unport, symport og antport. Denne superfamilien er kjent som "den store tilrettelegger-superfamilien.".

Kjennetegn

Unicarrier-proteiner akselererer bevegelsen av molekyler fra den ene siden av plasmamembranen til den andre..

Denne bevegelsen er energisk gunstig, siden molekylene transporteres til fordel for deres konsentrasjonsgradient, det vil si fra der det er "mer" til der det er "mindre". Av denne grunn blir uniport ofte betraktet som en type forenklet diffusjon eller forenklet transport..

Noen spesifikke egenskaper skiller denne typen transport:

- Hastigheten for passering av et molekyl fra den ene siden til den andre, til fordel for dens gradient gjennom et unicarrier-protein, er større enn det som ville oppstå ved enkel diffusjon.

- Som all transport katalysert av transportører (inkludert symport og antport), er unport spesifikt, siden hvert protein gjenkjenner et bestemt molekyl.

- I motsetning til enkel diffusjon, forekommer uniport på spesielle steder i membranen (hvor transportørproteinene finnes), og siden det er et begrenset antall proteiner, har den en maksimal hastighet, definert av antall transportører og konsentrasjonen av transportøren. underlaget blir transportert.

Typer

Unicarrier-proteiner kan ifølge Woelfersberger (1994) klassifiseres som kanaler og som transportører eller Bærere.

Kanaler

Som det kan forstås fra forrige uttalelse, faller kanalproteiner under klassifiseringen av unicarrier-transportørproteiner. Disse typer proteiner er i utgangspunktet hydrofile porer (relatert til vann) som krysser membranen og gjennom hvilke vann og andre oppløste stoffer kan bevege seg ved diffusjon, siden det skjer til fordel for deres konsentrasjonsgradient.

Det indre eller lumen i hver proteinkanal er organisert i membranen på en slik måte at den er tilgjengelig for hver side av membranen samtidig..

Transportbånd eller transportører

Transportbånd o transportører De er også transmembrane proteiner som danner en slags kanal gjennom hele cellemembranens tykkelse. Imidlertid, selv om de har bindingssteder til substratene på begge sider av membranen, blir de ikke eksponert samtidig..

Av denne grunn kan transportører lette bevegelse i begge retninger og også mottransport, mens kanalproteiner ikke kan..

Eksempler

Blant de mest representative eksemplene på uniport er tilfellet av glukosetransport over plasmamembranen til pattedyrceller. Denne transporten katalyseres av en gruppe proteiner kjent som GLUT. Glukosetransportører).

De er transmembrane proteiner sammensatt av en peptidkjede som krysser plasmamembranen minst 12 ganger, og som har bindingssteder for glukose både på utsiden og innsiden..

Denne typen proteiner har to konformasjoner, en når den ikke er festet til glukose og en annen når den er festet til den. Konforme endringer i disse proteinene er reversible og tilfeldige og avhenger av glukose-binding..

I tillegg katalyserer de transport i begge retninger, avhengig av konsentrasjonen av glukose på hver side av membranen..

Referanser

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2015). Molecular Biology of the Cell (6. utg.). New York: Garland Science.
2. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H.,… Martin, K. (2003). Molekylær cellebiologi (5. utg.). Freeman, W. H. & Company.
3. Beavis, A. D. og Vercesi, A. E. (1992). Anionunport i plantemitokondrier medieres av en Mg2 + -følsom indre membrananionkanal. Tidsskrift for biologisk kjemi, 267(5), 3079-3087.
4. Wolfersberger, M. G. (1994). Uniporters, symporters og antiporters. Journal of Experimental Biology, 196, 5-6.
5. Kakuda, D. K. og MacLeod, C. L. (1994). Na + -avhengig transport (uniport) av aminosyrer og glukose i pattedyrceller. Journal of Experimental Biology, 196, 93-108.
6. Marger, M. D., & Saier, M. H. (1993). En stor superfamilie av transmembrane tilretteleggere som katalyserer uniport, symport og antiport. Trender innen biokjemisk vitenskap, 18(1), 13-20.
7. Bonifacino, J. S. og Lippincott-Schwartz, J. (2003). Pelsproteiner: formende membrantransport. Naturanmeldelser, 4(Mai), 409-414