TRASPORTI ATTRAVERSO LA MEMBRANA PLASMATICA

La membrana plasmatica è una barriera semipermeabile formata da un doppio strato lipidico: la capacità di una sostanza di attraversarla, quindi di diffondere attraverso essa, è data dalla idrofobicità, ossia solubilità in un mezzo idrofobico, e dalle dimensioni delle molecole.
Sono in grado di attraversarla:

• Molecole piccole e idrofobiche (liposolubili quindi) come ossigeno e anidride carbonica
• Molecole piccole polare senza carica netta, come ad esempio l’acqua

Mentre molecole più grandi polari senza carica netta (aminoacidi, glucosio e nucleotidi) e ioni (calcio,
potassio ecc.) non sono in gradi di attraversarla senza dei carrier.

Esistono due tipi di trasporti attraverso la membrana:

• Trasporto passivo, che avviene secondo gradiente di diffusione elettrochimico
• Trasporto attivo, che avviene contro gradiente elettrochimico

TRASPORTO PASSIVO

Fanno parte di questa categoria il:

• Diffusione semplice
• Diffusione facilitata

DIFFUSIONE SEMPLICE

La diffusione sposta i soluti in modo da raggiungere l’equilibrio, situazione in cui le concentrazioni sono uguali in ogni punto: questo significa che la sostanza si sposta dalla zona a maggior concentrazione a quella a minor concentrazione.
La diffusione tende ad abbassare al minimo il contenuto di energia libera: le molecole si muovono secondo il gradiente di concentrazione. Una volta raggiunto l’equilibrio non avviene più movimento perché l’energia libera è, appunto, al livello più basso.

Con questa modalità si spostano:

• piccole molecole idrofobiche ( O2, CO2, N2, benzene)
• molecole piccole polari senza carica netta (H2O, glicerolo, etanolo)
• acidi grassi apolari e grandi molecole apolari ( lipidi)

OSMOSI

Movimento dell’acqua, quindi del solvente e non del soluto: l’acqua si sposta dalla zona in cui il soluto è a concentrazione minore verso quella in cui il soluto è a concentrazione maggiore. Quello che fa spostare l’acqua da una parte all’altra della membrana è la differenza di osmolarità tra l’ambiente intracellulare ed extracellulare; l’osmolarità è la concentrazione dei soluti nella soluzione.

DIFFUSIONE FACILITATA

Le molecole che non attraversano il doppio strato lipidico perché idrofiliche effettuano il trasporto per diffusione facilitata, che è un trasporto passivo che non necessita di energia ed avviene secondo gradiente elettrochimico.
Con questo trasporto si muovono:

• Ioni (che non attraversano mai il doppio strato lipidico a causa della carica)
• Amminoacidi, glucosio (monosaccaridi), nucleotidi.

La diffusione facilitata avviene tramite dei trasportatori, che possono essere:

• Proteine canale che formano un poro idrofilo per il passaggio del soluto nel doppio strato lipidico. I canali ionici sono proteine trans membrana che permettono il passaggio rapido di ioni inorganici secondo gradiente elettrochimico. Sono selettivi per un determinato ione, che ha quindi carica e dimensione adatta per passarci attraverso. La loro chiusura ed apertura è determinata da segnali specifici.

• Proteine vettori o carrier che si legano al soluto specifico e subiscono cambiamenti di conformazione per trasferire il soluto attraverso la membrana. Sono in grado di trasportare uno o due soluti: nel primo caso parliamo di uniporto, nel secondo di cotrasporto. Lo spostamento di due soluti, poi, può avvenire in simporto, ossia entrambi entrano od escono, oppure in antiporto, per cui uno entra mentre uno esce.

TRASPORTO ATTIVO

Trasporto che avviene contro gradiente elettrochimico, motivo per cui necessita di energia.
Il trasporto attivo può essere:

• Indiretto
• Diretto

TRASPORTO ATTIVO DIRETTO

Trasporto accoppiato ad una reazione chimica esoergonica, ossia che libera energia, come ad esempio l’idrolisi di ATP. Consente di mantenere costanti concentrazioni di soluti che di per sé sono lontani dall’essere in equilibrio. Le proteine di membrana che svolgono questa funzione sono dette pompe.

TRASPORTO ATTIVO INDIRETTO

Avviene grazie al trasporto simultaneo (cotrasporto) di 2 soluti, uno che si muove secondo gradiente, l’altro contro gradiente.
Può avvenire sia per simporto, sia per antiporto.
Di solito 1 dei 2 soluti è uno ione Na+ o H+.

Questi erano i trasporti attraverso la membrana plasmatica 😉
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