19 Feb

Transportul substantelor prin membrana celulara

Autor : Salon Cosmetica

O celula vie are in permanenta schimburi de substante cu mediul inconjurator, schimburi care se petrec in ambele sensuri. Aceste schimburi se datoreaza unor mecanisme de transport prin membrana.

Mecanismele de transport difera in functie de natura substantei transportate, de starea celulei.
Daca substanta se prezinta sub forma de particule mari (macromolecule), patrunderea in celula se realizeaza prin invaginarea membranei celulare la locul unde ea vine in contact cu particula.

Invaginarea inainteaza in catoplasma, apoi marginile invaginarii se apropie, se formeaza o vezicula ce se desprinde de membrana, in interiorul celulei unde isi varsa continutul. Pe acest mecanism se bazeaza fenomenul de pinocatoza (in acest mod patrund in celula macromoleculele proteice, apa cu unii electroliti, hidrati de carbon).

In afara acestui mecanism specific macromoleculelor, o substanta poate trece prin peretele celulei in doua feluri: prin transportul pasiv (difuziune, osmoza) sau prin transport activ (cu consum de energie din partea celulei).

Transportul pasiv:
Substantele care traverseaza membranele celulare prin transport pasiv sunt substante solubile si insolubile in lipide, care se gasesc in abundenta in membrana celulara (membrana celulelor este formata din doua straturi proteice si un strat lipidic la mijloc).
Substantele solubile in lipide se dizolva in membrana celulara si apoi in baza apoasa intalnita in interiorul celulei, dupa traversarea membranei.
Apa, unii electroliti si nucleoliti sunt transportati prin membrana celulara potrivit legilor fizice ale difuziunii si osmozei. Miscarea apei este determinata de concentratia electrolitilor de K si Na in afara si inauntrul celulei.
Transportul apei prin membrana celulara se face datorita fenomenului de osmoza catre faza cu concentratia solvitului mai mare. Rolul principal in realizarea diferentei de presiune osmotica il au substantele macromoleculare (proteinele) sub forma de anioni organici.
Nelectrolitii solubili in lipide traverseaza membrana celulara in functie de gradul lor de solubilitate.
Exista insa si neelectroliti insolubili in lipide pentru care membrana este foarte permeabila (hidratii de carbon). Exista de asemenea si neelectroliti solubili in lipide pentru care membrana este foarte putin permeabila. Aceste comportari diferite ale electrolitilor se explica prin existenta straturilor proteice din structura membranelor celulare, care influenteaza transportul neelectrolitilor.
Electrolitii in mediul apos se disociaza in ioni pozitivi si negativi, care sunt supusi apoi fenomenului de hidratare. Datorita fenomenului de hidratare, diametrul lor creste si permeabilitatea prin membrana scade. Astfel se admite ca ionii H+ si OH~ nu pot patrunde in celula, si acest lucru prezinta importanta pentru mentinerea constanta a pH-ului intracelular.
Deoarece ionii hidratati au mobilitati diferite si pentru ca membrana este impermeabila pentru anioni organici cu molecula mare (proteice), au loc separari de sarcini electrice pe cele doua fete ale membranei.
Separarea sarcinilor electrice de semne contrare, pe cele doua fete ale membranei celulare, determinand diferenta de potential.
Existenta acestui camp electric produce orientarea si deplasarea ionilor prin porii membranelor. Rezulta ca ionii se deplaseaza prin membrana datorita nu numai gradientului lor de concentratie, ci si gradientului de potential.
Transportul activ
Se realizeaza impotriva gradientului de concentratie si de potential al celulei cu consum de energie din partea celulei. Aceasta energie provine din procesele metabolice intracelulare.
Celulele au sisteme transportoare pentru anioni si cationi. Concentratia crescuta a ionilor de K+ si concentratie scazuta a ionilor de Na+ in celule se datoreste mecanismului de transport activ al ionilor.
Transportul ionilor prin membrana poate fi favorizat de prezenta locala a unor enzime transportoare denumite permeaze.
Patrunderea ionilor K+ in celula se face cu consum de energie furnizata de ATP. Ionii se combina cu o substanta transportoare, strabat membrana celulara si se desprind de aceasta in interiorul celulei sub actiunea unei enzime.
In acelasi mod, este vehiculat ionul de Na+ din interiorul celulei spre exteriorul ei. Tot astfel patrund in celula, sau sunt expulzati, unii ioni, dupa cum necesitatile celulei o cer pentru functionarea lor normala.
Se poate explica astfel selectia ionilor si a macromoleculelor de catre celula, transportul apei in conditii izoosmotice sau impotriva gradientului osmotic.
Permeabilitatea membranei mai poate fi influentata de unii hormoni (insulina stimuleaza transportul sodiului prin membrana, sau acumularea potasiului in celulele musculare, hormonul paratiroidian favorizeaza acumularea ionilor de K+ si Mg++ in celule).

Cea mai importanta consecinta a transportului activ de Na+ si K+ este reglarea continutului ionic total si mentinerea volumului, normal al celulelor. Orice modificare a continutului in electroliti modifica proprietatile membranei celulare si a volumului celulei.

Comentarii FaceBook :

"Like" Salon Cosmetica pe Facebook & Google+. Nu patesti nimic, iti promitem!