Diffusion facilitée

Schéma de diffusion facilité

Quelle est la diffusion facilitée?

La Diffusion facilitée C'est un phénomène physique qui implique le transport de molécules, d'ions ou de substances liquides à travers une membrane en faveur de son gradient de concentration et grâce à la participation de structures qui "facilitent" ledit mouvement.

Dans ce type de transport, le mouvement des particules se produit toujours en faveur de son gradient de concentration, c'est-à-dire qu'ils se déplacent à travers une membrane d'une région où sa concentration est "plus grande" vers un autre où elle est "mineure".

La diffusion disséminée ne nécessite pas la contribution de l'énergie chimique, ni pour commencer le mouvement des particules ou pour le maintien de ce. De nombreux acides aminés, glucides (sucres), ions et gaz entrent à l'intérieur des cellules de diffusion facilitées.

Les membranes cellulaires sont responsables de la «séparation» du contenu cytosolique de l'environnement extracellulaire et sont «sélectivement perméables» à différentes substances en fonction de leurs caractéristiques. Cela est possible grâce à l'existence de protéines de convoyeur qui forment des canaux ou des pores pour l'entrée ou la sortie des particules.

Le transport de certaines molécules nécessite de l'énergie, car il est contre son gradient de concentration; D'autres entrent en diffusion simple (traversant librement la membrane) et d'autres sont transportés en faveur de leur gradient par des canaux ou des pores (diffusion facilitée).

Caractéristiques de la diffusion facilitée

Pour définir la diffusion facilitée, nous pouvons mentionner certaines de ses caractéristiques:

- La plupart des molécules se déplacent d'un compartiment membranaire à une autre à travers des protéines "intégrées" dans la membrane cellulaire, qui fonctionnent comme des "canaux".

- Le transport de substances obéit toujours à la même adresse: de l'endroit où sa concentration est plus grande vers le lieu de concentration mineure.

- Aucune énergie n'est investie pour mobiliser les molécules à transporter.

Il peut vous servir: flore et faune sinaloa: animaux et plantes plus courants

- Pour que ce type de transport se produise, il doit y avoir une membrane étanche entre les deux compartiments.

- Les molécules sont transportées vers la cellule spontanément. Cependant, la sortie de ces molécules à l'intérieur de la cellule vers l'extérieur est régulée de sorte qu'elle ne se produit pas spontanément.

- Généralement, le transport d'une diffusion facilitée est donné pour les molécules qui, en raison de leurs caractéristiques physiques et / ou chimiques, ne peuvent pas franchir librement la membrane cellulaire.

Types de diffusion facilitée

Jusqu'à présent, 3 différents types de diffusion disséminés ont été décrits. Ceux-ci varient selon les caractéristiques des protéines qui "facilitent" le transport et sont:

Diffusion à travers les protéines du canal

Dissémination fournie par le canal protéique

Cela implique la participation de protéines spécialisées pour le transport de molécules qui sont principalement dans un état liquide. Ces protéines sont connues sous le nom de protéines "canal" et forment une sorte de "pores" pour ceux qui traversent rapidement les molécules d'eau ou les petits ions.

Diffusion par des protéines à canal fermé

Conformation ouverte et fermée d'un canal de porte fermé (Source: Efazzari / CC BY-SA via Wikimedia Commons et modifié par Raquel Parada Puig)

Dans ce type de transport, les protéines qui forment des canaux participent également, mais celles-ci ont un système moléculaire de type «porte» qui régule l'entrée de substances.

Ainsi, l'entrée de toute substance à travers les protéines de canal «fermées» nécessite l'union de substances à des sites spécifiques de la séquence peptidique du canal, de sorte qu'une reconnaissance spécifique de la molécule est nécessaire pour être transporté.

L'entrée ou la sortie des substances, par conséquent, n'est possible que lorsque les protéines de convoyeur "perçoivent" un stimulus (signaux chimiques, thermiques, électriques ou mécaniques qui permettent l'ouverture du canal, qui reste autrement ouverte.

Peut vous servir: diacylglycérol: structure, biosynthèse, fonctions

Il existe différents types de ces protéines, qui sont classées en fonction de l'ion ou de la molécule qu'ils transportent. Il existe, par exemple, des canaux sodiques (Na +), du calcium (Ca +), du glucose (C6H12O6), entre autres.

Diffusion à travers les protéines du convoyeur

Ce type de diffusion se produit par des protéines qui transportent de gros ions ou des molécules à travers la membrane plasmique. Une caractéristique importante de ce transport est que l'union avec la molécule à transporter fait que les protéines du convoyeur modifient leur conformation.

Au lieu de maintenir une porte fermée qui s'ouvre en réponse à un stimulus (comme dans le cas précédent), les protéines de convoyeur n'associent le transport que lorsqu'ils rejoignent les substrats transportés et changent leur forme pendant le processus.

Ce sont des protéines spécialisées dans le transport de la quantité nécessaire de molécules pour la cellule et sont donc des transporteurs très sélectifs.

Exemples de diffusion facilitées

- Aquaporines

Les protéines de canal appelées aquoporines sont, peut-être, l'exemple le plus représentatif des protéines qui participent au transport par disséminé, car ils permettent le passage rapide des molécules d'eau du milieu extracellulaire vers l'environnement intracellulaire à travers les canaux qui se forment dans la membrane.

Les cellules racinaires des plantes et des tiges utilisent des aquaporines pour absorber l'eau rapidement et efficacement.

Schéma représentatif d'une protéine de canal de transport d'eau (aquaporine)

Les cellules animales ont également des aquaporines, mais en plus faibles que les cellules végétales (la membrane vacuolaire de nombreux protozoaires, par exemple, est riche en aquaporines).

Il peut vous servir: autour de Donax

- Canaux de sodium

Les cellules nerveuses des animaux de vertébrés ont des canaux de sodium dont l'ouverture est stimulée par des signaux chimiques qui permettent l'entrée de cet ion. Ces canaux sont un bon exemple de ces canaux de "porte" fermés que nous avons mentionnés ci-dessus.

- Transporteur de glucose

Un autre exemple de diffusion disséminée à travers les canaux "porte" est le transport du glucose à travers la membrane.

Les molécules de glucose ont une taille et des caractéristiques telles qui les empêchent de traverser la membrane cellulaire, par exemple, des "petits" canaux tels que les aquaporines.

De plus, les cellules doivent maintenir les concentrations internes de ce soluté dans une régulation stricte, car les besoins énergétiques nécessaires à leur catabolisme ne sont pas toujours disponibles; Ce qui signifie que Tout le glucose qui peut entrer ne doit pas entrer À la cellule.

Le mécanisme de transport de ces molécules implique la participation de protéines de convoyeur qui sont facilement stimulées pour commencer le transport et changer la formation une fois qu'ils ont rejoint les molécules qu'ils doivent transporter.

- Canaux ioniques

Il existe de nombreux canaux ioniques qui sont des protéines de transport qui fonctionnent dans la diffusion fournie.

Dans le cas des ions potassium (K +) et du chlore (Cl-) par exemple, qui sont de grands ions avec des fonctions et des influences très spécifiques à l'intérieur de l'intérieur, son entrée est souvent combinée avec la sortie d'autres ions tout aussi importants.

L'entrée et la sortie de ces ions sont strictement contrôlées et de nombreux canaux de diffusion ioniques facilités ne sont activés que lorsqu'ils sont stimulés par l'effet de la charge ionique, qui exerce un stimulus direct sur la protéine de convoyeur.

Les références

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, k., Johnson, un. D., Lewis, J., Raff, m., & Walter, P. (2013). Biologie cellulaire essentielle. Garland Science.
2. Azcón-Bieto, J., & Talon, m. (2000). Fondamentaux de la physiologie des plantes (Non. 581.1). McGraw-Hill Inter-American.
3. Bauer, m., & Metzler, R. (2013). Modèle de diffusion facilité in vivo in vivo. PLOS ONE, 8 (1).