Transport de Membrana: Tipus i Mecanismes Cel·lulars

Mecanismes de Transport de Membrana

Els sistemes de transport de substàncies a través de la membrana són de naturalesa diversa i cadascun d'ells la fan més o menys permeable:

• Pels àcids grassos i les hormones esteroïdals, permeabilitat elevada perquè són molt solubles en els fosfolípids (apolars, hidrofòbiques).
• Pels sucres, aminoàcids i pels ions (Na+, K+ i Cl-), és menys permeable.
• Les proteïnes, àcids nucleics, nucleòtids (ATP), la membrana és totalment impermeable.
• Aminoàcids: formen les proteïnes.
• Grup prostètic: part de la molècula no constituïda per aminoàcids.

A - Transport Passiu

No requereix despesa d'energia (ATP), són espontanis, s'inicien si entre els dos costats de la membrana hi ha un grau de concentració diferent, d'on hi ha més cap on n'hi ha menys. Transporta substàncies de càrrega neutra. També s'acciona si les càrregues elèctriques de dins i fora les membranes són diferents. La velocitat del procés depèn del valor de gradients.

1 - Difusió Simple

Fenomen que permet el pas d'un costat a l'altre d'una membrana de substància que no satura fins que el gradient de concentració de la substància és molt petit i a més la velocitat de difusió és igual a dues bandes. Fins que no hi ha un flux net de la substància, seguiran passant petites molècules a l'atzar en funció de la T del medi. Sense la participació de proteïnes passen gasos (NO, O2, CO2). A través de grans proteïnes i transmembrana que constitueixen un porus ple d'aigua. S'anomenen canals iònics, i presenten molta selectivitat. Existeixen aquaporines, canals d'aigua. Molècula molt polar.

2 - Difusió Facilitada

Les molècules són aminoàcids i sucres. Té lloc a través d'una proteïna que canvia la seva conformació per poder allotjar el substrat per transportar-lo. Aquestes proteïnes són transportadors específics, cadascuna accepta només el pas d'una substància.

Diferents mecanismes:

• Saturable: constant de la velocitat del procés és proporcional a la concentració de molècules a transportar. Se satura quan totes les proteïnes estan ocupades.
• Competitiu: els substrats competeixen entre si per ser transportats.

Es diu ping-pong el transport d'una molècula d'un a l'altre costat de la membrana.

B - Transport Passiu de la Facilitada

• Uniport: només una substància.
• Acoblat: transport de dues substàncies (cotransport).
• Simport: mateixa direcció però una substància a favor de gradient de concentració arrossega l'altre en contra del seu gradient (ΔC).
• Antiport: una substància que travessa a favor de gradient arrossega l'altre per anar en contra de ΔC, però en sentit contrari al primer.

El transport passiu no gasta ATP.

1 - Osmosi

• Passa a través de la membrana d'aigua H2O.
• Existeix un flux net per tant de la concentració de soluts de partícules osmòticament actives sigui diferent als dos costats de la membrana.
• El procés s'atura quan el procés d'aigua sigui igual a la pressió osmòtica (pressió hidràulica).

C - Transport Actiu

• En contra de gradient de concentració (ΔC) de la substància que s'ha de transportar.
• Despesa (hidròlisi) d'ATP (energia). Això permet vèncer el procés contrari espontani, les forces de difusió i osmosi.

A - Exocitosi

Mecanisme de transport de substància a l'interior cel·lular cap a l'exterior que implica la formació d'una vesícula que es fusiona amb la membrana cel·lular. Segons el destí del qual surt de la cèl·lula:

• Expulsió de substàncies, hormones.
• Incorporació a la membrana.

Aquest procés té lloc:

• De manera constitutiva, sense lligand.
• Per lligand, s'uneix a un receptor a la membrana.

Representa un procés de regeneració de la membrana.

9 - Endocitosi

A l'inrevés de l'exocitosi. Entrada a la cèl·lula de substàncies a través d'una vesícula que entra i no es barreja amb el citoplasma.

1 - Pinocitosi

• Entrada de petites molècules en solució aquosa.
• El que ha entrat es fusiona amb un lisosoma primari i constitueix un lisosoma secundari.
• És un procés no selectiu.

2 - Endocitosi per Receptor

• En una zona de la membrana on s'acumulen receptors específics per a un lligam. La seva unió forma una vesícula recoberta per clatrina.
• Entrada a la cèl·lula de substàncies.

4 - Fagocitosi

• El reconeixement per un receptor, d'un fagòcit, o qualsevol estructura estranya (virus, bacteri, pols, etc.).
• Provoca l'emissió de pseudopodis (per polimerització d'actina).
• És un procés dependent d'ATP.
• Reconeixement a través de receptor = emissió pseudopodis:
  • Formació d'un vacúol (fagosoma).
  • Fusió amb un lisosoma (fagolisosoma).

5 - Endocitosi

A l'inrevés de l'exocitosi. Entrada a la cèl·lula de substàncies.