Uniporte transport přes membrány, vlastnosti

Termín vysoká škola Používá se v biologii k popisu transportu jednotlivých molekul v jednom směru přes buněčnou membránu a ve prospěch jejího koncentračního gradientu (usnadněný transport).

Tento typ transportu přes membrány, který ukládá bariéru selektivní propustnosti, předpokládá udržování více či méně konstantního intracelulárního prostředí, které umožňuje vytvoření mnoha buněčných funkcí, které závisí na jemné molekulární a energetické rovnováze..

Komunikace mezi buňkami, jakož i mezi buňkami a prostředím, které je obklopuje, je základním procesem pro život všech organismů a do značné míry závisí na skupině transmembránových proteinů známých jako „transportní proteiny“.

Tyto proteiny jsou zodpovědné za transport těch látek, které kvůli své chemické povaze nemohou snadno procházet membránami, jako jsou ionty a ve vodě rozpustné molekuly, jako jsou aminokyseliny a glukóza..

Je třeba poznamenat, že transport tohoto typu molekul z nebo na vnější stranu buňky nebo z cytosolu do lumenu organely je zprostředkován specifickými transportními proteiny, schopnými „rozpoznat“ nebo identifikovat substrát, který musí přepravovat..

Rejstřík článků

• 1 Transport přes membrány
  • 1.1 - Čerpadla
  • 1,2 - kanálové proteiny
  • 1.3 - Transportní proteiny
• 2 Funkce
• 3 typy
  • 3.1 Kanály
  • 3.2 Přepravci nebo přepravci
• 4 příklady
• 5 Reference

Transport přes membrány

Někteří autoři se domnívají, že v buněčných membránách existují tři typy transportérů: pumpy, kanálové proteiny a transportní proteiny..

- Čerpadla

Čerpadla jsou proteiny, které transportují malé molekuly proti jejich koncentračním gradientům nebo jejich elektrickému potenciálu a využívají energetickou sílu pocházející z hydrolýzy ATP (jsou to ATPázy). Tyto proteiny provádějí takzvaný „aktivní transport“, protože vyžadují energii.

- Proteinové kanály

Kanálové proteiny usnadňují transport různých iontů a vody podél jejich koncentračního gradientu nebo jejich elektrického potenciálu. Skládají se z „kanálů“ tvořených bílkovinami, které procházejí membránou v celé její tloušťce, kterou molekuly procházejí vysokou rychlostí.

Existují proteiny kanálu, které jsou trvale otevřené, zatímco jiné mohou být uzavřeny, což otevírá speciální podněty..

- Transportní proteiny

The nosné proteiny jsou třídou proteinů, které usnadňují pohyb široké škály iontů a molekul biologickými membránami.

Tyto proteiny interagují přímo se substráty, které transportují, a taková interakce generuje konformační změny v jejich struktuře, takže transport je jemně selektivní a pomalejší než u ostatních dvou popsaných typů..

Druhy nosných proteinů

Ve vědecké literatuře je běžné najít texty, které odkazují na tři typy transportních proteinů: symporter, anti-nosiče a uni-nosiče..

Symport a antisport souvisí se současným pohybem dvou molekul. To spojuje pohyb jednoho z nich proti jeho koncentračnímu gradientu nebo elektrickému potenciálu s pohybem druhého (nebo více) ve prospěch jeho gradientu (obvykle iontů).

Symport konkrétně spolupracuje s transportem dvou molekul ve stejném směru, zatímco anti-podpora zahrnuje pohyb molekuly v jednom směru a další v opačném směru..

Uniport je nejjednodušší třída membránového transportu, protože se skládá z transportu jedné molekuly najednou a ve prospěch jejího koncentračního gradientu, takže lze říci, že nějakým způsobem usnadňuje jednoduchou difúzi.

Unicarrier proteiny jsou například ty, které přenášejí cukry, aminokyseliny a nukleotidy z vnějšku dovnitř zvířecích buněk.

Některé bakterie, rostliny a nižší eukaryoty mají zástupce nadrodiny nosných proteinů, jejichž členové katalyzují jak unport, tak i antport. Tato nadčeleď je známá jako „nadčeleď hlavního zprostředkovatele“..

Vlastnosti

Proteiny Unicarrier urychlují pohyb molekul z jedné strany plazmatické membrány na druhou..

Tento pohyb je energeticky příznivý, protože molekuly jsou transportovány ve prospěch jejich koncentračního gradientu, tj. Z místa, kde je „více“ do místa, kde je „méně“. Z tohoto důvodu je uniport často považován za typ usnadněné šíření nebo usnadněný transport..

Tento typ dopravy odlišují některé specifické vlastnosti:

- Rychlost průchodu molekuly z jedné strany na druhou ve prospěch jejího přechodu přes protein unicarrier je větší než rychlost, která by nastala jednoduchou difúzí.

- Stejně jako veškerý transport katalyzovaný transportéry (včetně symportů a antportů) je i unport specifický, protože každý protein rozpoznává určitou molekulu.

- Na rozdíl od jednoduché difúze dochází k uniportu na zvláštních místech v membráně (kde se nacházejí transportní proteiny) a protože existuje omezený počet proteinů, má maximální rychlost definovanou počtem transportérů a koncentrací transportéru. přepravovaný substrát.

Typy

Unicarrier proteiny lze podle Woelfersbergera (1994) klasifikovat jako kanály a jako transportéry nebo Nosiče.

Kanály

Jak lze pochopit z předchozího tvrzení, kanálové proteiny spadají do klasifikace transportních proteinů unicarrier. Tyto typy proteinů jsou v zásadě hydrofilní póry (související s vodou), které procházejí membránou a skrz které se voda a jiné rozpuštěné látky mohou pohybovat difúzí, protože se vyskytuje ve prospěch jejich koncentračního gradientu.

Vnitřek nebo lumen každého proteinového kanálu je uspořádán v membráně takovým způsobem, že je přístupný na obě strany membrány současně..

Dopravníky nebo dopravci

Dopravníky o dopravci Jsou to také transmembránové proteiny, které tvoří jakési potrubí skrz celou tloušťku buněčných membrán. Ačkoli mají vazebná místa ke svým substrátům na obou stranách membrány, nejsou současně exponována..

Z tohoto důvodu mohou transportéry usnadňovat pohyb v obou směrech a také proti transportu, zatímco proteinové kanály nemohou..

Příklady

Mezi nejreprezentativnější příklady uniportu patří případ transportu glukózy přes plazmatickou membránu savčích buněk. Tento transport je katalyzován skupinou proteinů známou jako GLUT. Transportéry glukózy).

Jsou to transmembránové proteiny složené z peptidového řetězce, který prochází plazmatickou membránou nejméně 12krát a který má vazebná místa pro glukózu jak zvenčí, tak zevnitř.

Tento typ proteinu má dvě konformace, jednu, když není vázána na glukózu, a druhou, když je připojena k glukóze. Konformní změny v těchto proteinech jsou reverzibilní a náhodné a závisí na vazbě na glukózu..

Kromě toho katalyzují transport v obou směrech v závislosti na koncentraci glukózy na obou stranách membrány..

Reference

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2015). Molekulární biologie buňky (6. vydání). New York: Garland Science.
2. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H.,… Martin, K. (2003). Molekulární buněčná biologie (5. vydání). Freeman, W. H. & Company.
3. Beavis, A. D. a Vercesi, A. E. (1992). Anion uniport v rostlinných mitochondriích je zprostředkován aniontovým kanálem vnitřní membrány necitlivým na Mg2 +. Journal of Biological Chemistry, 267(5), 3079-3087.
4. Wolfersberger, M. G. (1994). Uniporters, symporter a antiporters. The Journal of Experimental Biology, 196, 5-6.
5. Kakuda, D. K., a MacLeod, C. L. (1994). Na + nezávislý transport (uniport) aminokyselin a glukózy v savčích buňkách. Journal of Experimental Biology, 196, 93-108.
6. Marger, M. D., a Saier, M. H. (1993). Hlavní nadrodina transmembránových facilitátorů, které katalyzují uniport, symport a antiport. Trendy v biochemických vědách, 18(1), 13-20.
7. Bonifacino, J. S., a Lippincott-Schwartz, J. (2003). Obalové proteiny: formující membránový transport. Recenze přírody, 4(Květen), 409-414