Plik transportery membranowe są integralnymi białkami błonowymi specjalizującymi się w transporcie jonów i małych rozpuszczalnych w wodzie cząsteczek po obu stronach błon komórkowych.
Ponieważ te cząsteczki nie mogą samodzielnie przejść przez hydrofobowe serce dwuwarstw lipidowych, białka te pozwalają komórce: utrzymywać zróżnicowane środowisko, przyjmować składniki odżywcze, wydalać produkty przemiany materii oraz regulować stężenie jonów i cząsteczek..
Białka transporterowe podzielono na dwie duże grupy: kanały i transportery. Transportery specyficznie wiążą cząsteczkę, która ma być transportowana i ulegają zmianom konformacyjnym, aby móc je mobilizować. Z kolei kanały nie wiążą cząsteczek, ale tworzą tunel, z którego swobodnie przemieszczają się, po prostu wykluczony przez ich promień molekularny..
Oprócz tej klasyfikacji istnieją inne, które uwzględniają ilość transportowanych cząsteczek, kierunek, w którym są transportowane, zależność lub nie od energii i źródła energii, z której korzystają..
Indeks artykułów
Synteza błony była ostatnim wydarzeniem ewolucyjnym, które dało początek komórkom.
Absolutnie wszystkie błony komórkowe są barierami, które utrudniają swobodny przepływ jonów i cząsteczek do iz komórek. Muszą jednak pozwolić na wejście tych, które są niezbędne dla ich funkcjonowania, jak również na wyjście odpadów.
Dlatego transport cząsteczek w obu kierunkach odbywa się selektywnie. Oznacza to, że komórka decyduje, kogo wpuścić lub z niej wyjść io której godzinie.
Aby to osiągnąć, wykorzystuje istnienie wyspecjalizowanych białek transbłonowych, które działają jako kanały lub bramy, zwane transporterami błonowymi..
Około 20% genów w komórce koduje te białka transporterów błonowych. To daje nam wyobrażenie o znaczeniu, jakie transport ma dla funkcji komórki..
W tym sensie badanie tych białek ma ogromne znaczenie zarówno w identyfikacji celów chemioterapeutycznych, jak i możliwych środków transportu leków do komórek docelowych..
Transportery komórkowe są odpowiedzialne za przenoszenie substancji rozpuszczonych o charakterze organicznym i nieorganicznym przez błony komórkowe..
Ten transfer jest wykonywany specjalnie tylko w momentach, gdy komórka tego potrzebuje, aby:
- Utrzymuj gradienty elektrochemiczne w komórkach, niezbędne do wykonywania podstawowych funkcji, takich jak produkcja energii potrzebnej komórce i reakcja na bodźce w błonach pobudliwych.
- Weź makro i mikroelementy niezbędne do dostarczenia komórce monomerów, które będą stanowić szkielety jej składowych makrocząsteczek (kwasy nukleinowe, białka, węglowodany i lipidy).
- Reaguj na bodźce, a zatem uczestnicz w procesach sygnalizacji komórkowej.
Transportery membranowe podzielono według rodzaju transportu na dwie szerokie kategorie: kanały i transportery..
Białka kanałowe pośredniczą w biernym transporcie cząsteczek wody, a także różnych specyficznych typów jonów. Ten rodzaj transportu nie wymaga energii i zachodzi spontanicznie na korzyść gradientu stężeń transportowanej cząsteczki..
Nazwa kanałów wynika z faktu, że struktura, jaką uzyskują te białka, przypomina tunel, przez który następuje jednoczesne przejście wielu cząsteczek dobranych na podstawie ich promienia molekularnego. Z tego powodu transportery te można uznać za sita molekularne..
Funkcje związane z tymi transporterami obejmują tworzenie, utrzymywanie i zakłócanie gradientów elektrochemicznych w błonach komórkowych..
Jednak wiele innych kanałów przełącza się między stanami otwartymi i zamkniętymi w odpowiedzi na nadejście lub usunięcie pewnych bodźców..
Wspomniane bodźce mogą mieć charakter elektryczny w kanałach zależnych od napięcia, chemiczne w kanałach zależnych od ligandów lub fizyczne w kanałach, które reagują na zmiany mechaniczne, takie jak naprężenie lub odkształcenie..
Białka transporterowe są również nazywane nośnikami lub permasycjami. Wykorzystują gradienty elektrochemiczne do przenoszenia na jedną lub drugą stronę membrany.
Ten typ białek transporterowych może pośredniczyć w dwóch rodzajach transportu. Ułatwiony pasywny transport cząsteczki w jednym kierunku i na korzyść gradientu stężeń lub współtransport dwóch różnych cząsteczek.
Z kolei cotransport w tym samym kierunku realizowany jest przez symporterów, aw przeciwnych przez antynośniki..
Z drugiej strony, w przeciwieństwie do kanałów, które pozwalają na jednoczesne przejście przez nie wielu cząsteczek, transportery pozwalają tylko na ograniczone i specyficzne przejście określonej liczby cząsteczek. Aby to zapewnić, przedstawiają specyficzne miejsca wiązania.
W tym przypadku, gdy dojdzie do związania cząsteczki z transporterem, ten ostatni ulega zmianie konformacyjnej, która odsłania miejsce wiązania na drugą stronę membrany, sprzyjając w ten sposób transportowi..
Ta zależność od zmiany strukturalnej białek nośnikowych zmniejsza szybkość transportu cząsteczek..
W oparciu o zależność lub brak energii do przeprowadzenia transportu, białka transporterów można podzielić na: pasywne transportery ułatwiające i transportery aktywne.
Transportery ułatwiające bierne nie wymagają dostarczania energii i realizują transport cząsteczek ze strefy o dużym stężeniu do strefy o niskim stężeniu..
Natomiast transportery aktywne wymagają wkładu energii, aby przemieścić substancje wbrew ich gradientowi stężeń. Ten mechanizm reaguje na aktywny proces transportu.
Pompy transportują jony i cząsteczki do środowiska wewnątrzkomórkowego i zewnątrzkomórkowego, wykorzystując podstawowy mechanizm transportu aktywnego.
Oznacza to, że wykorzystują energię z hydrolizy ATP, aby „ruch jonów i cząsteczek w górę” stał się procesem korzystnym energetycznie..
Jedną z funkcji związanych z tym typem transportera jest tworzenie wewnętrznego kwaśnego środowiska charakterystycznego dla lizosomów komórek zwierzęcych, wakuoli komórek roślinnych i światła żołądka..
Te transportery wykorzystują energię uwolnioną podczas współtransportu jonu na korzyść jego gradientu elektrochemicznego, aby móc transportować inną cząsteczkę wbrew gradientowi stężenia. Innymi słowy, dokonują wtórnego transportu aktywnego cząsteczek..
Jeszcze bez komentarzy