Ce organite ajută moleculele să difuzeze pe o membrană prin intermediul proteinelor de transport?

Celulele eucariote posedă o membrană exterioară care protejează conținutul celulei. Cu toate acestea, membrana exterioară este semipermeabilă și permite anumitor materiale să intre în ea.

Interior Celulele eucariote, sub-structuri mai mici numite organite posedă membranele lor. Organele servesc mai multe funcții diferite în celule, inclusiv mișcarea moleculelor peste membrana celulară sau prin membranele organului.

TL; DR (Prea lung; Nu am citit)

Moleculele pot difuza prin membrane prin intermediul proteinelor de transport sau pot fi ajutate în transportul activ de alte proteine. Organite precum reticulul endoplasmatic, aparatul Golgi, mitocondriile și peroxizomii joacă un rol în transportul membranei.

Membrana unei celule eucariote este adesea denumită a membrană plasmatică. Membrana plasmatică este alcătuită dintr-un dublu strat de fosfolipide, și este permeabil pentru unele molecule, dar nu pentru toate.

Componente ale fosfolipid bistratul include o combinație de glicerol și acizi grași cu o grupare fosfat. Acestea produc glicerofosfolipidele care alcătuiesc în general bistratul majorității membranelor celulare.

Stratul bilateral fosfolipidic are calități iubitoare de apă (hidrofile) la exterior și calități hidrofobe (hidrofobe) la interior. Porțiunile hidrofile se confruntă cu exteriorul celulei, precum și cu interiorul acesteia, și sunt atât interactive, cât și atrase de apă în aceste medii.

Pe tot parcursul membrana celulara, porii și proteinele ajută la determinarea a ceea ce intră sau iese din celulă. Dintre diferitele tipuri de proteine ​​găsite în membrana celulară, unele se extind doar într-o parte a stratului fosfolipidic. Acestea se numesc proteine ​​extrinseci. Proteinele care traversează întregul bistrat se numesc proteine ​​intrinseci sau proteine ​​transmembranare.

Proteinele reprezintă aproximativ jumătate din masa membranelor celulare. În timp ce unele proteine ​​se pot deplasa cu ușurință în bistrat, altele sunt blocate în loc și au nevoie de ajutor dacă trebuie să se miște.

Celulele au nevoie de o modalitate de a introduce moleculele necesare în ele. De asemenea, au nevoie de o modalitate de a elibera din nou anumite materiale. Desigur, materialele eliberate pot include deșeuri, dar deseori anumite proteine ​​funcționale trebuie secretate și în afara celulelor. Membrana cu două straturi fosfolipidice menține un flux de molecule în celulă, prin osmoză, transport pasiv sau transport activ.

Proteinele extrinseci și intrinseci acționează pentru a ajuta la acest lucru biologia transportului. Aceste proteine ​​pot avea pori pentru a permite difuzia, pot funcționa ca receptori sau enzime pentru procesele biologice sau pot funcționa în răspunsuri imune și semnalizare celulară. Există diferite tipuri de transport pasiv, precum și transport activ, care joacă un rol în mișcarea moleculelor peste membrane.

În biologia transporturilor, transport pasiv se referă la transportul moleculelor peste membrana celulară care nu necesită asistență sau energie. Acestea sunt de obicei molecule mici, care pot curge pur și simplu în și din celulă, relativ liber. Acestea ar putea include apă, ioni și altele asemenea.

Un exemplu de transport pasiv este difuzie. Difuzia apare atunci când anumite materiale intră în membrana celulară prin pori. Moleculele esențiale precum oxigenul și dioxidul de carbon sunt exemple bune. De obicei, difuzia necesită un gradient de concentrație, ceea ce înseamnă că concentrația din exteriorul membranei celulare trebuie să fie diferită de interior.

Transport facilitat necesită asistență prin intermediul proteinelor purtătoare. Proteinele purtătoare leagă materialele necesare transportului la locurile de legare. Această îmbinare face ca proteina să schimbe forma. Odată ce elementele sunt ajutate prin membrană, proteina le eliberează.

Un alt tip de transport pasiv este prin intermediul simplu osmoză. Acest lucru este comun cu apa. Moleculele de apă lovesc o membrană celulară, creând presiune și construind „potențialul apei”. Apa se va deplasa de la potențial ridicat la scăzut de apă pentru a intra în celulă.

Ocazional, anumite substanțe nu pot traversa o membrană celulară doar prin difuzie sau transport pasiv. Trecerea de la o concentrație scăzută la cea mare, de exemplu, necesită energie. Pentru ca acest lucru să se întâmple, transport activ apare cu ajutorul proteinelor purtătoare. Proteinele purtătoare dețin situri de legare la care se atașează substanțele necesare, astfel încât să poată fi deplasate peste membrană.

Molecule mai mari, cum ar fi zaharurile, unii ioni, alte materiale foarte încărcate, aminoacizi iar amidonul nu poate deriva peste membrane fără ajutor. Transportul sau proteinele purtătoare sunt construite în funcție de nevoi specifice, în funcție de tipul de moleculă care trebuie să se deplaseze pe o membrană. Proteinele receptoare lucrează, de asemenea, selectiv pentru a lega moleculele și a le ghida pe membrane.

Porii și proteinele nu sunt singurele ajutoare pentru transportul membranei. Organele îndeplinește, de asemenea, această funcție în mai multe moduri. Organele sunt sub-structuri mai mici din interiorul celulelor.

Organele au forme diverse și îndeplinesc funcții diferite. Aceste organite alcătuiesc ceea ce se numește sistemul endomembranar și posedă forme unice de transport al proteinelor.

În citoză, cantități mari de materiale pot traversa o membrană vezicule. Acestea sunt bucăți de membrană celulară care pot muta elementele în celulă sau în afară (respectiv endocitoză sau exocitoză). Proteinele sunt ambalate de reticulul endoplasmatic în vezicule pentru a fi eliberate în afara celulei. Două exemple de proteine ​​veziculare includ insulina și eritropoietina.

Reticulul endoplasmatic

reticul endoplasmatic (ER) este un organet responsabil de producerea atât a membranelor, cât și a proteinelor acestora. De asemenea, ajută transportul molecular prin membrana proprie. ER este responsabil pentru translocarea proteinelor, care este mișcarea proteinelor în întreaga celulă. Unele proteine ​​pot traversa pe deplin membrana ER dacă sunt solubile. Proteinele secretoare sunt un astfel de exemplu.

Cu toate acestea, pentru proteinele de membrană, natura lor de a face parte din stratul bicomponent al membranei necesită puțin ajutor pentru a se deplasa. Membrana ER poate utiliza semnale sau segmente transmembranare ca modalitate de a transloca aceste proteine. Acesta este unul dintre tipurile de transport pasiv care oferă o direcție către care se deplasează proteinele.

În cazul complexului proteic cunoscut sub numele de Sec61, care funcționează în cea mai mare parte ca un canal de pori, acesta trebuie să se asocieze cu un ribozom în scopul translocației.

Aparate Golgi

aparate Golgi este un alt organel crucial. Oferă proteinelor adăugări finale, specifice, care le conferă complexitate, cum ar fi carbohidrații adăugați. Folosește vezicule pentru transportul moleculelor.

Transportul vezicular poate avea loc parțial din cauza proteinelor de acoperire, iar aceste proteine ​​ajută la mișcarea veziculelor între ER și aparatul Golgi. Un exemplu de proteină de acoperire este clatrina.

Mitocondriile

În membrana interioară a organelor numită mitocondrii, trebuie folosite numeroase proteine ​​pentru a ajuta la generarea de energie pentru celulă. În schimb, membrana exterioară este poroasă pentru trecerea moleculelor mici.

Peroxisomii

Peroxisomii sunt un fel de organite care descompun acizii grași. După cum sugerează și numele lor, ele joacă, de asemenea, un rol în îndepărtarea peroxidului de hidrogen dăunător din celule. Peroxisomii pot transporta și proteine ​​mari pliate.

Cercetătorii au descoperit abia recent imensii pori care permit peroxizomilor să facă acest lucru. De obicei, proteinele nu sunt transportate în stările lor complete, mari, tridimensionale. De cele mai multe ori sunt pur și simplu prea mari pentru a trece printr-un por. Dar peroxizomii sunt la înălțimea sarcinii în cazul acestor pori uriași. Proteinele trebuie să poarte un anumit semnal pentru ca un peroxizom să le transporte.

Diversele metode de tipuri de transport pasiv fac din biologia transportului un subiect fascinant de studiu. Obținerea de cunoștințe despre modul în care materialele pot fi mutate pe membranele celulare poate ajuta la înțelegerea proceselor celulare.

Deoarece multe boli implică proteine ​​malformate, prost pliate sau altfel disfuncționale, devine clar cât de relevant poate fi transportul membranei. Biologia transportului oferă, de asemenea, oportunități nelimitate de a descoperi modalități de a trata deficiențele și bolile și, probabil, de a face medicamente noi pentru tratament.