Transport cel·lular

Nutrició és el conjunt de processos mitjançant els quals les cèl·lules adquireixen i transformen matèria i energia de l’exterior. Comprèn l’intercanvi de sustancias a través de la membrana, les transformacions químiques de les molècules i l’excreció dels productes de rebuig produïts per la cèl·lula.

La nutrició permet reparar o construir noves estructures i obtenir la energía necessària per a realitzar totes les activitats de la cèl·lula.

Per poder realitzar la nutrició interna, la cèl·lula precissa intercanviar substàncies amb l’exterior. L’intercanvi de substàncies es realitza a través de la membrana i s’anomena transport.

El procés de transport és important per a la cèl·lula perquè li permet expulsar del seu interior les deixalles del metabolisme i adquirir nutrients, gràcies a la capacitat de la membrana cel·lular de permetre el pas o sortida de manera selectiva d’algunes substàncies. Les vies de transport a través de la membrana cel·lular i els mecanismes bàsics per a les molècules de petita grandària són:


Transport passiu (Difusió simple)

Transport simple de molècules a través de la membrana plasmàtica, durant en la qual la cèl·lula no requereix d’energia, ja que va a favor del gradient de concentració o del gradient de càrrega elèctrica. Es poden trobar dos tipus principals de difusió:

  • Mitjançant la bicapa.
  • Mitjançant els canals iònics.

Difusió facilitada

Algunes molècules són massa grans com per difondre a través dels canals de la membrana i massa hidrofílics per poder difondre a través de la capa de fosfolípids. Aquest és el cas de la glucosa i alguns altres monosacàrids.

Aquestes substàncies, poden però creuar la membrana plasmàtica mitjançant el procés de difusió facilitada, amb l’ajuda d’una proteïna transportadora. En el primer pas, la glucosa s’uneix a la proteïna transportadora, i aquesta canvia de forma, permetent el pas del sucre. Tan bon punt la glucosa arriba al citoplasma, una kinasa (enzim que afegeix un grup fosfat a un sucre) transforma la glucosa en glucosa-6-fosfat. D’aquesta forma, les concentracions de glucosa a l’interior de la cèl·lula són sempre molt baixes, i el gradient de concentració exterior -> interior afavoreix la difusió de la glucosa.

  • La difusió facilitada és molt més ràpida que la difusió simple i depèn:
  • Del gradient de concentració de la substància a banda i banda de la membrana
  • Del nombre de proteïnes transportadores existents a la membrana
  • De la rapidesa amb què aquestes proteïnes fan la seva feina

Osmosi

L’osmosi és un tipus especial de transport passiu en el qual només les molècules d’aigua són transportades a través de la membrana. El moviment d’aigua es realitza des d’un punt en què hi ha menor concentració de soluts a un de major concentració de soluts per igualar concentracions en ambdós extrems de la membrana bicapa fosfolipídica. D’acord al mitjà en què es trobi una cèl·lula, la osmosi varia.

La funció de l’osmosi és mantenir hidratada a la membrana cel·lular. Aquest procés no requereix despesa d’energia. En altres paraules l’osmosi o osmosi és un fenomen consistent en el pas del solvent d’una dissolució des d’una zona de baixa concentració de solut a una d’alta concentració del solut, separades per una membrana semipermeable.

Transport actiu

És un mecanisme que permet a la cèl·lula transportar substàncies dissoltes a través de la seva membrana des de regions de menor concentració a altres de més concentració. És un procés que requereix energia, anomenat també producte actiu a causa del moviment absorbent de partícules que és un procés d’energia per requerir que mogui el material a través d’una membrana de la cèl·lula i puja el gradient de la concentració. La cèl·lula utilitza transport actiu en tres situacions.

  • Quan una partícula va de punt baix a l’alta concentració.
  • Quan les partícules necessiten l’ajuda que entra a la membrana perquè són selectivament impermeables.
  • Quan les partícules molt grans incorporen i surten de la cèl·lula.

En la major part dels casos aquest transport actiu es realitza a costa d’un gradient d’H+ (potencial electroquímic de protons) prèviament creat a banda i banda de la membrana, per processos de respiració i fotosíntesi, per hidròlisi d’ATP mitjançant ATP hidrolasas de membrana . El transport actiu varia la concentració intracel·lular i això dóna lloc un nou moviment osmòtic de rebalanceig per hidratació. Els sistemes de transport actiu són els més abundants entre els bacteris, i s’han seleccionat evolutivament a causa que en els seus mitjans naturals la majoria dels procariotes es troben de forma permanent o transitòria amb una baixa concentració de nutrients.

Els sistemes de transport actiu estan basats en permeasas específiques i induïbles. La manera com s’acobla l’energia metabòlica amb el transport del solut encara no està dilucidat, però en general es maneja la hipòtesi que les permeasas, un cop captat el substrat amb gran afinitat, experimenten un canvi conformacional dependent d’energia que els fa perdre aquesta afinitat, el que suposa l’alliberament de la substància a l’interior cel·lular.

El transport actiu de molècules a través de la membrana cel·lular es realitza en direcció ascendent o en contra d’un gradient de concentració (Gradient químic) o en contra un gradient elèctric de pressió (gradient electroquímic), és a dir, és el pas de substàncies des un mitjà poc concentrat a un mitjà molt concentrat.Per desplaçar aquestes substàncies contra corrent és necessari l’aportació d’energia procedent del ATP.Les proteïnes portadores del transport actiu posseeixen activitat ATPasa, que significa que poden escindir l’ATP (Adenosín Tri Fosfat) per formar ADP (dues Fosfats) o AMP (un Fosfat) amb alliberament d’energia dels enllaços fosfat d’alta energia. Comunament s’observen tres tipus de transportadors:

  1. Uniportadores: són proteïnes que transporten una molècula en un sol sentit a través de la membrana.
  2. Antiporte: inclouen proteïnes que transporten una substància en un sentit mentre que simultàniament transporten una altra en sentit oposat.
  3. Simport: són proteïnes que transporten una substància juntament amb una altra, freqüentment un protó (H +).

Transport en massa. Transport amb deformació de la membrana

Les macromolècules o partícules grans s’introdueixen o expulsen de la cèl·lula per dos mecanismes:

Endocitosi

La endocitosis és el procés cel·lular, pel qual la cèl·lula mou cap al seu interior molècules grans o partícules, aquest procés es pot donar per evaginación, invaginació o per mediació de receptors a través de la seva membrana citoplasmàtica, formant una vesícula que després es desprèn de la paret cel·lular i s’incorpora al citoplasma. Aquesta vesícula, anomenada endosoma, després es fusiona amb un lisosoma que realitzarà la digestió del contingut vesicular. Hi ha dos processos:

  1. Pinocitosis: consisteix en la ingestió de líquids i soluts mitjançant petites vesícules.
  2. Fagocitosi: consisteix en la ingestió de grans partícules que s’engloben en grans vesícules (fagosomas) que es desprenen de la membrana cel·lular.
  3. Endocitosis intervinguda per receptor o lligant: és de tipus específica, captura macromoleculas específiques de l’ambient, fixant a través de proteïnes situades en les membrana plasmatica (específiques).

Una vegada que s’uneixen a aquest receptor, formen les vesícules i les transporten a l’interior de la cèl·lula. La endocitosis intervinguda per receptor resulta ser un procés ràpid i eficient.

Exocitosi

És l’expulsió de substàncies com la insulina a través de la fusió de vesícules amb la membrana cel·lular.

La exocitosis és el procés cel·lular pel qual les vesícules situades en el citoplasma es fusionen amb la membrana citoplasmàtica, alliberant el seu contingut.

La exocitosis s’observa en molt diverses cèl·lules secretores, tant en la funció d’excreció com en la funció endocrina.

També intervé la exocitosis en la secreció d’un neurotransmissor a la bretxa sináptica, per possibilitar la propagació de l’impuls nerviós entre neurones.

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s