Lors du transport membranaire, les substances traversent une membrane biologique ou sont activement transportées à travers les membranes. Contrairement au transport actif, la diffusion est la voie de transport membranaire la plus simple et ne nécessite aucun apport d'énergie supplémentaire. Les troubles du transport membranaire sont associés à une variété de maladies différentes.
Qu'est-ce que le transport membranaire?
Le transport membranaire se produit lorsque des substances traversent ou sont activement transportées à travers une membrane biologique. Les biomembranes englobent une zone telle que le cytoplasme des cellules, générant une région contrôlée avec un environnement relativement indépendant du monde extérieur. Le milieu cellulaire spécifique à l'intérieur des cellules ne peut être établi et maintenu qu'en raison de la protection contre le monde extérieur. La bicouche d'une biomembrane se compose de Phospholipides et est en soi perméable uniquement aux gaz et petit, dans la plupart des cas non chargé molécules. Pour les ions polaires hydrophiles et autres substances bioactives, la bicouche lipidique correspond à une barrière qui nécessite des mécanismes de transport supplémentaires à surmonter. Le transport membranaire correspond au passage de substances à travers une biomembrane. Deux principes différents jouent un rôle à cet égard. Le premier principe est la diffusion ou la libre perméation, le second est sélectif masse transport. En plus de la simple diffusion, des principes fonctionnels tels que le transport passif par canal protéines ou les protéines porteuses et le transport actif font partie du transport transmembranaire. Le transport de translocation membranaire comprend à son tour l'endocytose, l'exocytose et la transcytose. Étant donné que les parties de la membrane elles-mêmes sont déplacées pendant le transport de déplacement de la membrane, cela est parfois également appelé flux de membrane. Le transport membranaire prend en charge les fonctions cellulaires et la communication cellulaire avec l'environnement. Sélectif masse le transfert est activé par des mécanismes de transport.
Fonction et tâche
La bicouche lipidique ou couche lipidique bimoléculaire d'une biomembrane correspond à une barrière entre compartiments aqueux sous la forme de l'espace extraplasmique et cytoplasmique. Entre les compartiments, seulement petit molécules peut diffuser à travers une biomembrane, telle que acide acétique en plus de d'eau. Pour les plus grands molécules, la vitesse de diffusion est relativement faible. La perméabilité des membranes pour les petites molécules est également appelée semi-perméabilité et constitue la base de l'osmose. Selon les hypothèses actuelles, toute biomembrane est une structure fluide avec des irrégularités transitoires au sein de la bicouche lipidique. Les molécules ayant une propriété hydrophobe se dissolvent à travers la région de la membrane hydrophobe en raison de leur coefficient de partage. Des particules encore plus grosses telles que les stéroïdes hormones peut traverser les membranes par diffusion. Des molécules spécifiques, par contre, utilisent un transport membranaire spécifique. La voie de transport est liée au transport membranaire intégral protéines connus sous le nom de translocateurs. Le transport spécifique est spécifique au substrat et saturable. Les translocateurs dans cette voie de transport comprennent des supports qui sont chargés avec le substrat et peuvent induire un changement de conformation dans la membrane pour introduire leur cargaison. En raison des taux de transport relativement élevés, un canal de transport permanent existe dans chaque membrane. La membrane intégrale protéines avec des rôles dans le transport membranaire correspondent généralement à des structures oligomères. Dans le transport spécifique, la diffusion catalysée sans consommation d'énergie supplémentaire ou transport actif sous consommation d'énergie est présente. La diffusion catalysée et le transport actif offrent la possibilité de ne transporter qu'une seule particule de manière unidirectionnelle, deux particules ensemble dans le même sens ou dans des sens opposés. La diffusion catalysée par les protéines de transport membranaire suit uniquement le concentration équilibre le long du présent concentration gradient de substances entre les deux compartiments de la cellule. Le transport actif se produit toujours contre le concentration pente. Les pores de la biomembrane externe servent au passage non spécifique des particules hydrophiles. Le canal de transport proprement dit d'une biomembrane est constitué de feuillets β. Le transport membranaire est irremplaçable pour toutes les fonctions corporelles et tous les tissus du corps, tels que le système nerveux et ses canaux ioniques voltage-dépendants.
Maladies et troubles
La perturbation des systèmes de transport membranaire peut entraîner de graves dommages cellulaires et même une défaillance des organes. Dans l'intestin ou les reins, les troubles du transport membranaire entraînent, par exemple, des troubles de la résorption et de la sécrétion. Les mitochondriopathies, par exemple, conduire aux troubles du transport membranaire. Dans ce cas, le système enzymatique qui permet la production d'énergie par phosphorylation oxydative est affecté. Les troubles de l'ATP synthase sont particulièrement remarquables dans ce contexte. Cette enzyme est l'une des protéines transmembranaires les plus importantes, qui, par exemple, assume la fonction d'une enzyme de transport au sein de la pompe à protons. Dans le corps sain, l'enzyme catalyse la fourniture d'ATP et permet le transport de protons favorisé par l'énergie le long du gradient de protons sous formation d'ATP. L'ATP synthase est donc l'un des convertisseurs d'énergie les plus importants de l'organisme humain, transformant une forme d'énergie en une autre. Les mitochondriopathies sont désormais des dysfonctionnements des processus métaboliques mitochondriaux qui entraînent une réduction de l'apport de synthèse d'ATP et réduisent ainsi les performances de l'organisme. De plus, toutes les protéines de transport et enzymes peut finalement être affecté par des mutations ou des défauts de transcription. Des mutations dans le matériel génétique des protéines de transport entraînent la présence des protéines affectées sous une forme modifiée, ce qui rend actif masse transport plus difficile. Ce phénomène est pertinent, par exemple, pour certaines maladies du intestin grêle. À leur tour, les perturbations du flux membranaire peuvent être associées à une grande variété de maladies. Par exemple, l'endocytose est souvent entravée dans les tumeurs. Des infections ou des maladies neurogénératives peuvent également provoquer des perturbations à cet égard. Les neuropathies avec une capacité de marche altérée et une vitesse de conduction nerveuse réduite ainsi que des troubles sensoriels sont un exemple de troubles neurodégénératifs dus à un débit membranaire altéré. En outre, liés à la mutation La maladie de Huntington perturbe neurogéniquement le flux membranaire. En plus, neurotransmetteur l'exocytose peut être altérée en raison des toxines. L'exocytose altérée sous-tend également des maladies métaboliques telles que fibrose kystique. Les troubles de la pinocytose sont également désormais associés à des maladies telles que Alzheimer maladie. Les troubles du transport membranaire peuvent non seulement avoir de nombreuses causes différentes, mais en fin de compte conduire également à de nombreux symptômes différents et à une grande variété de maladies.
