Contenu
- Le transport passif utilise des gradients de concentration
- Le transport actif consomme de l'énergie
- La diffusion facilitée nécessite des protéines porteuses transmembranaires
- Exemples de diffusion facilitée: transport des ions sodium et du glucose
- Diffusion facilitée et signalisation cellulaire
- Facteurs influant sur la diffusion facilitée
- L'importance de la diffusion facilitée
Lorsqu'elles remplissent des fonctions telles que la croissance, la division et la synthèse, les cellules utilisent et produisent des substances qui doivent pouvoir traverser les membranes des cellules et des organites.
Les membranes cellulaires semi-perméables permettent à certaines molécules de voyager à travers le gradient de concentration du côté haute concentration de la membrane au côté basse concentration par simple diffusion.
Diffusion facilitée permet aux autres molécules importantes de se croiser de manière sélective en utilisant des protéines incluses dans la membrane cellulaire pour permettre à certaines substances de se croiser.
le protéines membranaires de diffusion facilitée, soit forment des ouvertures dans la membrane et contrôlent ce qui peut passer, soit transportent activement des molécules spécifiques à travers la membrane. Ce processus est particulièrement important pour contrôler le flux d'ions car de nombreuses fonctions cellulaires dépendent de la présence de certains ions pour permettre le déroulement d'une réaction chimique.
En plus des ions, les protéines porteuses peuvent également faciliter le passage de grosses molécules telles que le glucose.
Le transport passif utilise des gradients de concentration
Les substances que la cellule produit ou dont elle a besoin peuvent être transportées de plusieurs façons à travers les membranes des cellules et des organites. Transport passif ne nécessite pas un apport d'énergie et utilise le gradient de concentration pour alimenter le mouvement des molécules.
dans le Facile type de transport passif du type diffusion, la diffusion a lieu à travers une membrane semi-perméable du côté avec une concentration plus élevée de la substance transportée vers le côté avec une faible concentration. La substance traverse la membrane en descendant le gradient de concentration, mais certaines molécules sont bloquées.
Si des molécules bloquées doivent traverser la membrane parce qu'elles sont nécessaires de l'autre côté, une diffusion facilitée peut transporter des molécules spécifiques.
La méthode de diffusion fonctionne à travers des protéines incorporées dans la membrane, mais repose toujours sur le gradient de concentration pour alimenter le mouvement moléculaire à travers la membrane. Cela ne nécessite pas d'énergie, mais les protéines peuvent être sélectives quant aux molécules qu'elles transportent.
Le transport actif consomme de l'énergie
Parfois, les molécules doivent être transportées à travers les membranes d'un côté faiblement concentré au côté fortement concentré. Cela va à l'encontre du gradient de concentration et nécessite de l'énergie.
Cellules qui effectuent transport actif ont produit de l'énergie et l'ont stockée dans l'adénosine triphosphate Molécules (ATP).
Le transport actif est basé sur des protéines similaires à celles utilisées pour la diffusion facilitée, mais elles utilisent l’énergie de l’ATP pour transporter des molécules à travers la membrane contre le gradient de concentration.
Après avoir formé un lien avec la molécule à transporter, ils utilisent un Groupe phosphate de l'ATP pour changer de forme et déposer la molécule de l'autre côté de la membrane.
La diffusion facilitée nécessite des protéines porteuses transmembranaires
Les membranes cellulaires peuvent permettre le passage de nombreuses petites molécules, mais les ions chargés et les plus grosses molécules sont généralement bloqués. La diffusion facilitée est une méthode par laquelle de telles substances peuvent entrer et sortir des cellules. Les protéines porteuses intégrées dans la membrane peuvent faciliter le passage des ions de deux manières.
Certaines protéines sont disposées autour d’un passage central et créent un trou dans la membrane plasmique de la cellule, ouvrant un chemin à travers le Les acides gras de l'intérieur des membranes. Des ions spécifiques peuvent passer à travers de telles ouvertures, mais les protéines porteuses sont conçues pour ne laisser passer qu'un seul type d'ions.
D'autres protéines ne forment pas d'ouvertures mais transportent de grosses molécules à travers les membranes cellulaires. Le transfert est toujours alimenté par un gradient de concentration, mais les protéines porteuses se lient activement à la substance qu'elles transportent.
La partie de la protéine située à l'extérieur de la membrane cellulaire dans l'espace extracellulaire se lie à la molécule de la substance à transporter, puis la libère à l'intérieur de la cellule.
Exemples de diffusion facilitée: transport des ions sodium et du glucose
Normalement le hydrophobe Les acides gras non polaires des membranes bloquent le passage de molécules polaires chargées telles que les ions sodium. Les protéines porteuses qui ouvrent de tels ions attirent les ions et facilitent leur passage dans les canaux ioniques.
Ils peuvent être conçus pour et ne laisser passer que les ions sodium mais pas les autres comme les ions potassium. Les ouvertures des protéines porteuses peuvent également contrôler le flux d'ions, en s'arrêtant lorsque la cellule n'a plus besoin d'ions.
Pour le transport de molécules de glucose, qui sont normalement trop grosses pour passer à travers la membrane, protéines de transporteur de glucose avoir un site où ils peuvent se lier aux molécules de glucose. Ils se fixent et facilitent le transport du glucose à travers la membrane cellulaire. La localisation d'une protéine porteuse devient un espace perméable dans la membrane qui ne permet pas à la molécule de glucose de se croiser ailleurs.
Diffusion facilitée et signalisation cellulaire
Les cellules des organismes multicellulaires doivent coordonner leurs activités, par exemple quand croître et quand se diviser. Les cellules effectuent cette coordination en indiquant le type d'activité dans lequel elles sont engagées et ce qui est nécessaire pour libérer des produits chimiques de signalisation. La diffusion facilitée aide à la signalisation cellulaire.
Les signaux peuvent être locaux ou longue distance, affectant les cellules du voisinage immédiat ou des cellules d'autres organes et tissus. Dans chaque cas, les molécules de signalisation se déplacent entre les cellules et doivent pénétrer dans les cellules cibles ou se fixer à leur membrane pour délivrer leur signal.
Les protéines de diffusion facilitées peuvent permettre à ces molécules de signalisation d'entrer dans les cellules si nécessaire et de fermer la boucle de communication.
Facteurs influant sur la diffusion facilitée
Parce que la diffusion facilitée est un mécanisme de transport passif, il est régi par des facteurs de l'environnement immédiat dans lequel se déroule le transport.
Il y a quatre tels facteurs:
Bien que les cellules puissent contrôler le nombre de sites de protéines porteuses, leur capacité est fixe et leur capacité à contrôler la température du processus et la concentration de la substance à l'extérieur de la cellule est limitée. La capacité à fermer l'activité du site de la protéine porteuse devient importante pour contrôler les processus cellulaires.
L'importance de la diffusion facilitée
La diffusion simple prend en charge les besoins des cellules en termes de petites molécules non polaires, mais d'autres substances importantes ne peuvent pas facilement traverser les membranes. Les molécules polaires et les molécules plus grosses ne peuvent pas diffuser à travers les membranes plasmiques semi-perméables des cellules et des organites car la couche interne de lipides et d’acides gras les bloque.
La diffusion facilitée permet aux substances contenant des molécules polaires ou grosses d'entrer et de sortir des cellules de manière contrôlée.
Le glucose et les acides aminés, par exemple, sont de grosses molécules qui jouent un rôle clé dans les fonctions cellulaires. Le glucose est un nutriment important et les acides aminés sont utilisés dans de nombreux processus cellulaires, y compris la division cellulaire.
Pour que ces processus se déroulent, une diffusion facilitée permet aux molécules de passer à travers les membranes cellulaires et les membranes d'organelles telles que le noyau.
Même des molécules plus petites telles que l'oxygène peuvent bénéficier d'une diffusion facilitée. Bien que l'oxygène puisse diffuser à travers les membranes, la diffusion facilitée par les protéines porteuses augmente la vitesse de transfert et contribue au fonctionnement des cellules sanguines et des muscles.
Globalement, ces protéines incorporées dans la membrane jouent un rôle essentiel dans divers processus cellulaires.
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