Uniporte-transport gennem membraner, egenskaber

3842
Charles McCarthy
Uniporte-transport gennem membraner, egenskaber

Begrebet kollegium Det bruges i biologi til at beskrive transporten af ​​individuelle molekyler i en enkelt retning gennem en cellemembran og til fordel for dens koncentrationsgradient (letter transport).

Denne type transport gennem membraner, som pålægger en selektiv permeabilitetsbarriere, antager opretholdelsen af ​​et mere eller mindre konstant intracellulært miljø, hvilket muliggør etablering af mange cellulære funktioner, der afhænger af fine molekylære og energibalancer..

Repræsentativ ordning for Uniporte-transport (Kilde: Emma Dittmar [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Kommunikation mellem celler såvel som mellem celler og miljøet, der omgiver dem, er en vigtig proces for alle organismeres liv og afhænger i vid udstrækning af en gruppe transmembranproteiner kendt som "transportørproteiner".

Disse proteiner er ansvarlige for at transportere de stoffer, der på grund af deres kemiske natur ikke let kan krydse membraner, såsom ioner og vandopløselige molekyler såsom aminosyrer og glucose..

Det skal bemærkes, at transporten af ​​denne type molekyler fra eller til ydersiden af ​​cellen eller fra cytosolen til lumenet af en organel medieres af specifikke transportørproteiner, der er i stand til at "genkende" eller identificere det substrat, som de skal transporteres..

Artikelindeks

  • 1 Transport over membraner
    • 1.1 - Pumper
    • 1.2 - Kanalproteiner
    • 1.3 - Transportproteiner
  • 2 funktioner
  • 3 typer
    • 3.1 Kanaler
    • 3.2 Transportører eller transportører
  • 4 eksempler
  • 5 Referencer

Transport over membraner

Nogle forfattere mener, at der er tre typer transportører i cellemembraner: pumper, kanalproteiner og transportørproteiner..

- Pumper

Pumperne er proteiner, der transporterer små molekyler mod deres koncentrationsgradienter eller deres elektriske potentiale og bruger den energiske kraft, der kommer fra hydrolysen af ​​ATP (de er ATPaser). Disse proteiner udfører det, der kaldes "aktiv transport", da det kræver energi.

- Kanalproteiner

Kanalproteiner letter transporten af ​​forskellige ioner og vand langs deres koncentrationsgradient eller deres elektriske potentiale. De består af "kanaler" dannet af proteiner, der krydser membranen i hele dens tykkelse, hvorigennem molekylerne bevæger sig med høj hastighed.

Der er kanalproteiner, der er permanent åbne, mens andre kan være lukkede og åbne op for særlige stimuli..

- Transportproteiner

Det bærerproteiner er en klasse af proteiner, der letter bevægelsen af ​​en lang række ioner og molekyler gennem biologiske membraner.

Disse proteiner interagerer direkte med de substrater, de transporterer, og sådan interaktion genererer konformationsændringer i deres struktur, således at transport er delikat selektiv og langsommere end de to andre beskrevne typer..

Typer af bærerproteiner

I den videnskabelige litteratur er det almindeligt at finde tekster, der henviser til tre typer transportproteiner: symportere, anti-bærere og enhedsbærere..

Symport og antisport har at gøre med den samtidige bevægelse af to molekyler. Dette kobler bevægelsen af ​​en af ​​dem mod dens koncentrationsgradient eller elektriske potentiale med bevægelsen af ​​den anden (eller mere) til fordel for dens gradient (normalt ioner).

Specifikt samarbejder symport med transporten af ​​to molekyler i samme retning, mens anti-support involverer bevægelse af et molekyle i en retning og en anden i den modsatte retning..

Uniport er den enkleste klasse af membrantransport, da den består af transporten af ​​et enkelt molekyle ad gangen og til fordel for dets koncentrationsgradient, så det kan siges, at det på en eller anden måde letter simpel diffusion.

Unicarrier-proteiner er for eksempel dem, såsom dem, der overfører sukker, aminosyrer og nukleotider udefra til indersiden af ​​dyreceller.

Nogle bakterier, planter og lavere eukaryoter har repræsentanter for en superfamilie af bærerproteiner, hvis medlemmer katalyserer både unport, symport og antport. Denne superfamilie er kendt som "den store facilitator-superfamilie.".

Egenskaber

Unicarrier-proteiner fremskynder bevægelsen af ​​molekyler fra den ene side af plasmamembranen til den anden..

Denne bevægelse er energisk gunstig, da molekylerne transporteres til fordel for deres koncentrationsgradient, det vil sige fra hvor der er "mere" til hvor der er "mindre". Af denne grund betragtes uniport ofte som en form for lettere diffusion eller lettere transport..

Nogle specifikke egenskaber skelner mellem denne type transport:

- Hastigheden ved passage af et molekyle fra den ene side til den anden, til fordel for dets gradient gennem et unicarrierprotein, er større end den, der ville forekomme ved simpel diffusion.

- Som al transport katalyseret af transportører (inklusive symport og antport) er unport specifik, da hvert protein genkender et bestemt molekyle.

- I modsætning til simpel diffusion forekommer uniport på specielle steder i membranen (hvor transportørproteinerne findes), og da der er et begrænset antal proteiner, har den en maksimal hastighed defineret af antallet af transportører og koncentrationen af ​​transportøren. underlaget transporteres.

Typer

Unicarrier-proteiner kan ifølge Woelfersberger (1994) klassificeres som kanaler og som transportører eller Transportører.

Kanaler

Som det kan forstås fra den foregående udsagn, falder kanalproteiner under klassificeringen af ​​unicarrier-transportørproteiner. Disse typer proteiner er grundlæggende hydrofile porer (relateret til vand), der krydser membranen, og gennem hvilke vand og andre opløste stoffer kan bevæge sig ved diffusion, da det forekommer til fordel for deres koncentrationsgradient.

Det indre eller lumen af ​​hver proteinkanal er organiseret i membranen på en sådan måde, at den er tilgængelig for begge sider af membranen på samme tid..

Transportbånd eller transportører

Transportbånd o transportører De er også transmembrane proteiner, der danner en slags kanal gennem hele tykkelsen af ​​cellemembraner. Men selvom de har bindingssteder til deres substrater på begge sider af membranen, udsættes de ikke samtidig..

Af denne grund kan transportører lette bevægelse i begge retninger og også modtransport, mens kanalproteiner ikke kan..

Eksempler

Blandt de mest repræsentative eksempler på uniport er tilfældet med glukostransport over plasmamembranen i pattedyrceller. Denne transport katalyseres af en gruppe proteiner kendt som GLUT. Glukosetransportører).

Krystalstruktur af GLUT1, en glukosetransportør af pattedyrs cellemembraner (Kilde: A2-33 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

De er transmembrane proteiner sammensat af en peptidkæde, der krydser plasmamembranen mindst 12 gange, og som har bindingssteder for glukose både udvendigt og indvendigt.

Denne type protein har to konformationer, den ene når den ikke er bundet til glukose og den anden når den er bundet til den. Konforme ændringer i disse proteiner er reversible og tilfældige og afhænger af glucose-binding..

Derudover katalyserer de transport i begge retninger afhængigt af koncentrationen af ​​glukose på begge sider af membranen..

Referencer

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2015). Molecular Biology of the Cell (6. udgave). New York: Garland Science.
  2. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H.,… Martin, K. (2003). Molekylær cellebiologi (5. udgave). Freeman, W. H. & Company.
  3. Beavis, A. D. og Vercesi, A. E. (1992). Anionunport i plantemitokondrier medieres af en Mg2 + -følsom indre membrananionkanal. Journal of Biological Chemistry, 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 + -afhængig transport (uniport) af aminosyrer og glucose i pattedyrceller. Journal of Experimental Biology, 196, 93-108.
  6. Marger, M. D., & Saier, M. H. (1993). En stor superfamilie af transmembran facilitatorer, der katalyserer uniport, symport og antiport. Tendenser i biokemiske videnskaber, 18(1), 13-20.
  7. Bonifacino, J. S. og Lippincott-Schwartz, J. (2003). Frakkeproteiner: formning af membrantransport. Naturanmeldelser, 4(Maj), 409-414

Endnu ingen kommentarer