Concetti Chiave
- I canali possono essere chiusi finché una sostanza chimica specifica non si lega al recettore, causando l'apertura del canale per il passaggio di ioni.
- La polarizzazione della membrana influisce sull'apertura dei canali; un cambiamento nel potenziale elettrico, come la depolarizzazione, può aprire i canali per il flusso ionico.
- Il potenziale elettrico della membrana è generato da strati asimmetrici di ioni non bilanciati, creando una carica opposta su entrambi i lati della membrana.
- Le proteine carrier transmembrana, come quelle per il glucosio, facilitano il trasporto attraversando cambiamenti conformazionali dopo aver legato le molecole.
- Il trasporto attivo richiede ATP per muovere le molecole contro il loro gradiente e coinvolge principalmente pompe ioniche.
Meccanismi di apertura dei canali
un canale può essere costitutivamente chiuso. In questo caso possiede una proteina che funge da recettore, cioè è in grado di legare una particolare sostanza chimica che potrebbe essere presente o meno nell’ambiente. Nel momento in cui avviene l’interazione fra recettore e ligando, il canale cambia la sua conformazione e si apre consentendo il passaggio dello ione specifico per quel determinato canale; • l’altro meccanismo dipende dalla polarizzazione della membrana, cioè la presenza di una carica elettrica tra i due versanti della membrana.
Normalmente, a riposo, a cavallo della membrana è presente un potenziale elettrico. Molti canali sono in condizioni di chiusura quando la membrana è normalmente polarizzata; se il potenziale elettrico viene modificato, per esempio con una depolarizzazione, allora il canale si apre e consente il passaggio di ioni. Questo potenziale si crea perché a cavallo della membrana si forma un singolo strato di ioni non bilanciati, carichi in maniera opposta, posti sui due lati della membrana. Il potenziale elettrico avviene a ridosso del bilayer (si stima una dimensione di circa 1nm di distanza). La distribuzione delle cariche a cavallo della membrana è asimmetrica, fenomeno che produce il potenziale elettrico.Proteine carrier e trasporto attivo
o proteine carrier: sono proteine transmembrana con morfologia complessa che dopo aver legato la molecola da trasportare, vanno incontro ad un cambiamento conformazionale; ad esempio il glucosio attraversa la membrana utilizzando una proteina carrier; • trasporto attivo: è il trasporto contro gradiente elettrico o di concentrazione, svolto da molecole chiamate pompe che consumano ATP. Il meccanismo di questo tipo più diffuso è il trasporto di ioni.