Difuzia facilitata

Difuzia facilitata

Difuzia facilitata se aseamana ca mecanism, cu difuzia pasiva, deoarece forta de propulsie a transportului este diferenta de concentratie a substantei dizolvate, pe cele doua fete ale membranei plasmatice. Procesul nu este cuplat cu consumul de energie metabolica si nu genereaza procese concentrative. Transferul moleculelor se face "la vale", din zona cu concentratie mai mare, spre zona cu concentratie mai mica. In final, concentratia substantei in celula este egala cu concentratia sa in mediu. Nu se produce acumularea (concentrarea) moleculelor pentru ca nu se consuma energie. Deosebirea fata de difuzia pasiva consta in aceea ca intervin molecule membranare care usureaza difuzia moleculelor transportate. Ele sunt proteine integrate, cu domenii extramembranare, atat citoplasmatic cat si la suprafata externa (fig 20).

Fig. 20. Difuzia facilitata. Moleculele proteice purtatoare participa la transferul substantelor prin membrana citoplasmatica, dar numai in sensul gradientului de concentratie (de la concentratie mare la concentratie mica). Procesul nu necesita consum de energie (dupa Black, 1996).

Sunt doua modalitati de transport facilitat: de tip canal (sau por) si de tip purtator (carrier).

In difuzia facilitata de tip canal, substanta dizolvata trece de pe o latura pe cealalta a membranei, printr-un canal sau por.

Canalele sau porii sunt proteine oligomerice (in special trimere) de membrana care au rolul de a transfera diferite molecule. Denumirea generica este aceea de porine. Porinele prezinta structuri de tip beta-pliere si se gasesc in membrana externa a bacteriilor Gram negative, in membrana cloroplastelor si mitocondriilor. Ele pot transporta neselectiv molecule mici (fosfat, pirofosfat, cationi, metale grele, nucleotide, nucleozide, monozaharide, oligozaharide, acizi grasi, uree, vitamine, cofactori, oligopeptide) sau pot fi selective pentru o singura clasa de molecule.

Peretii canalului sunt delimitati de secvente hidrofile, hidrofobe sau amfipatice de aminoacizi, in functie de proprietatile substratului care difuzeaza si favorizeaza trecerea moleculelor, spre deosebire de interiorul hidrofob al stratului lipidic.

Moleculele purtator pot fi proteine monomerice sau dimerice, au specificitate stereospecifica de substrat si rata de transport este de cateva ori mai mica decat a difuziei de tip canal. Se presupune ca molecula purtatoare trece prin membrana impreuna cu substratul, isi schimba conformatia spatiala, ceea ce ii permite sa se prezinte cu suprafata activa, alternativ, spre fata externa sau spre fata interna a membranei. Fiecare tip de proteina purtator are unul sau mai multe situsuri de legare pentru molecula specifica.

Mecanismul de transport al difuziei facilitate functioneaza in celulele adaptate la concentratii mari de glucide in mediu (de exemplu, levuri, eritrocite). La bacterii, care trebuie sa preia substantele nutritive din solutii diluate, nu s-au evidentiat astfel de sisteme de transport.