Trasporti di membrana

Trasporto di sostanze attraverso la membrana

Varie sostanze non lipofile possono passare da un lato all'altro della membrana attraverso canali e trasportatori. I canali includono canali idrici e canali ionici. I trasportatori sono proteine integrali di membrana che mediano il trasporto.

Esistono due tipi di trasportatori attivi: i trasportatori attivi primari (pompe) e i trasportatori attivi secondari. Il trasporto può richiedere o meno l'apporto di energia.

Il trasporto passivo può avvenire attraverso la diffusione regolata o la diffusione facilitata. Nella diffusione regolata, la sostanza attraversa la membrana tramite un poro proteico (canale) secondo il gradiente di concentrazione o elettrochimico. Nella diffusione facilitata, il trasportatore (carrier) lega la molecola da trasportare nel compartimento dove è più concentrata e la trasporta, sempre secondo il gradiente di concentrazione, all'altro lato della membrana.

I trasporti attivi trasportano sostanze contro il gradiente di concentrazione, spostandole da un lato all'altro della membrana.

primari: l'energia necessaria per il trasporto viene fornita dall'idrolisi dell'ATP - i trasportatori sono chiamati anche pompe ATPasiche.

Trasporti attivi secondari: l'energia necessaria per il trasporto viene fornita indirettamente dall'energia potenziale contenuta nei gradienti di concentrazione degli ioni generati dalle pompe.

Data la disomogenea distribuzione intra ed extra cellulare degli ioni, l'organismo si trova in uno stato di disequilibrio chimico.

Grazie alla presenza delle acquaporine, proteine integrali di membrana che lasciano passare l'acqua, in presenza di differenze di osmolalità delle soluzioni intra ed extra cellulari si verifica un rapido flusso osmotico d'acqua tra la soluzione più diluita verso quella più concentrata, che determina una modifica del volume cellulare.

CANALI IONICI

I canali ionici sono, tipicamente costituite da più proteine integrali di membrana subunità, che alloggiano un

poro acquoso attraverso il quale possono passare gli ioni.

Tramite i canali ionici il flusso di ioni attraverso la membrana plasmatica è più elevato che per i trasporti attivi primari e secondari, dell'ordine di milioni di ioni al secondo per canale.

Esistono diversi tipi di canali ionici, raggruppati in famiglie sulla base dei geni che li codificano e distinti in relazione alle specie ioniche permeanti e al meccanismo di apertura. I principali ioni coinvolti sono sodio, potassio, calcio e cloro.

L'apertura e/o chiusura del canale (gating) può dipendere dal valore del potenziale di membrana, dall'interazione con specifici ligandi e dalla tensione della membrana plasmatica.

I canali ionici sono presenti in tutte le cellule e sono responsabili di varie funzioni essenziali tra cui la regolazione del potenziale di membrana, la formazione del