05.11.2014

Schimburile din membranaMembrana celulara : loc important in celula fiind considerata bariera care controleaza schimburile dintre celula si exterior si asigura homeostazia. Schimburile de substante sunt permanente si caracterizeaza celulele vii. Reglarea schimburilor este posibila datorita faptului ca membrana celulara este permeabila si permite trecerea substantelor care se gasesc sub forma dizolvata in mediul extracelular sau intracelular. Membrana celulara este selectiva (permeabilitatea ei), deoarece nu permite trecerea oricarui tip de substante: Membrana celulara este capabila sa faca o discriminare intre substantele pe care le inglobeaza din sau le elemina in mediul extracelular. Din mediul extracelular celula inglobeaza factori nutritivi necesari mentinerii vietii celulei , dar si a activitatilor ei metabolice, precum apa, AA, glucoza, gaze, biocatalizatori etc. In mediul extracelular, celula elimina atat compusi fiziologici necesari organismului precum hormoni, enzime, diferiti compusi proteici, glucidici, cat si metaboliti rezultati din activitatile de la nivelul ei precum si amoniac, uree, bioxid de carbon. In procesele de schimb a diferitelor substance, prin membrana celulara se disting 2 tipuri de transport: 1. Transport transmembranar prin care se fac schimburi de molecule mici intre mediul extracelular si intracelular prin traversul membranei celulare. Mai e denumit si microtransport , asigura schimburile de apa si a diferitelor substante dizolvate in apa. In timpul vietii celulei aceste particule sunt inegal distribuite pe fata interna si externa a membranei celulare, echilibrarea lor aparand numai dupa moartea celulei. Cele 3 componente ale membranei celulare (glicolema, plasmalema si citoschelet) realizeaza un adevarat filtru care lasa sa treaca numai unele molecule.Glicolema reprezinta pt transport un filtru cu orificii mari care permite trecerea cu usurinta a moleculelor fara sarcina electrica (apa). Trecerea ionilor prin glicolema se face mai dificil intrucat majoritatea radicalilor ionizabili din glicolema sunt anioni (acidul sialic, radicali dicarboxilici). In concluzie, anionii trec usor , pe cand cationii au tendinta sa se fixeze in trama glicolemei. (exemplu cationic: ionii de Ca si Na).Plasmalema, prin bistratul lipidic, actioneaza ca un filtru puternic pt subst hidrosolubile, ea permitand doar trecerea subst solubile in lipide. Trecerea subst hirosolubile sau a anionilor este favorizata de prezenta proteinelor integrale care strabat continuumul lipidic, organizand pori hidrofili sau joaca rol de mediatori de transport pentru diferite molecule mici intre celula si mediul extracelular. Citoscheletul dirijeaza moleculele sau inlesnesc distributia lor in citoplasma. Dupa mecanismele care intervin in miscarea moleculelor prin membrana celulara deosebim 2 principale forme de transport: pasiv si activ. Transportul pasiv este forma de transport care realizeaza trecerea substantelor prin membrana celulara in sensul gradientului de concentratie sau pentru ioni in sensul gradientului electrochimic. Se face fara consum de energie, folosind energia rezultata din miscarea moleculor dintr-o parte din alta in sensul gradientului. Este deci independent de metabolismul celulelor . Se poate realiza pe 2 cai :A. Difuziune simpla . Transportul se face pt cele mai multe tipuri de subst. Trecerea are loc lent, este supusa legilor difuziunii si osmozei, dependenta numai de fortele fizice ; se face fara consum de energie. Difuziunea pasiva a moleculelor aflate in solutie depinde de greutatea lor moleculara: moleculele cu greutate moleculara mai mica trec cu usurinta, dar cu cat greutatea creste, cu atat trec mai greu. Exceptie fac unele molecule liposolubile ,la care viteza de patrundere prin membrana celulara este in raport invers cu dimensiunea lor. Transportul prin difuziune a celulelor ionizate se desfasora extrem de greu deoarece bistratul lipdic al plasmalemei reprezinta o bariera nepolara ce impiedica difuziunea ionilor. Rata de difuziune a moleculelor incarcate este invers proportionala cu cantitatea incarcaturii lor electrice. Exemplu : ionii monovalenti trec mai usor decat cei bivalenti (ionii de Na, K, Cl fata de Mg, Ca). Difuziunea prin canale si pori este un mecanism de transport pasiv din difuziune a diferitelor subst cu ajutorul unor pori sau canale hidrofile situate in grosimea membranei celulare (proteinele integrale care sunt considerate adevarate canale de comunicare intre inferior si exterior). B. Difuziunea facilitata este mecanismul prin care sunt transportate prin traversul membranei celulare mult mai rapid decat prin difuziunea simpla (100 000 ori mai rapid ) a unor subst greu solubile in lipide si cu o greutate moleculara relativ mare. Este modalitatea de transport pt glucoza, AA, urine, glicerol. Se presupune ca in membrana celuara exista proteine cu rol de carausi care preiau subst de pe o parte a membranei si le elibereaza pe cealalta parte. Se apreciaza ca la nivelul hepatocitelor , prin membrana carora se transporta o cantitate mare de glucoza, luata sau eliberata in sangele circulant exista 800 000 carausi transportori si fiecare transporta 180 molecule glucoza/sec. Activitatea sist de transport facilitat poate fi influentata uneori de hormoni sau de concentratia ionilor din mediul extra si intracelular. (transportul glucozei prin membr fibrei musculare striate, scheletale si cardiace este puternic influentata de insulina, pe cand hepatocitele nu sunt influentate de hormoni ). Intrucat opereaza impotriva gradientului ce concentratie, mecanismul de transport activ este adesea folosit pentru a obtine produsi extracelulari chiar daca sunt intr-o concentratie foarte mica. Exemplu: absorbtia subst nutritive din intestin (glucoza, AA) sau reabsorbtia glucozei si AA din filtratul glomerural. Numai in intestin si rinichi, transportul glucozei si AA este cu precadere activ. In hepatocite transportul lor se face prin difuziune facilitata (cu carausi). Pentru mentinerea gradientului ionic intracelular, trecerea ionilor prin membrana celulara se face impotriva gradientului ce concentratie sau a celui electrochimic. A. Transportul ionilor se face cu ajutorul protein-enzimelor numite POMPE. Pompele ionice pot transporta : Un singur ion : pompa de Ca sau Mg , care se realizeaza cu ajutorul enzimei ATPaza, izolate la nivelul intestinului Unele pot transporta 2 ioni concomitent : pompa de Na si K. Transportul celor 2 ioni presupune prezenta la nivelul plasmalemei a unei proteine care preia ionii de Na de pe fata interna si ii elibereaza pe fata externa a membranei. Dupa eliberarea ionilor de Na proteina preia ionii de K de e fata externa a membranei celulare si ii introduce in citoplasma. Molecula proteica responsabila de acest transport este o ATPaza, numita pompa de Na si K. Acest lucru a fost dovedit prin studii de microscopie optica ce folosesc anticorpi marcati. Transportul cuplat este cel care, concomitent cu eliminarea ionilor , introduce apa sau o serie de alte molecule necesare activitatii celulare. Reglarea schimburilor prin membrana celularaMembrana celulara (permeabilitatea ei) este dependenta direct pe de o parte de modificarile metabolice ale celulei si pe de alta parte, de variatiile conditiilor mediului extracelular. Se deosebesc 3 tipuri de factori ce modifica permeabilitatea membranei: factori fizici (temperature optima: 37 grade, temperatura scazuta incetineste transportul prin membrane celulara), chimici (anestezicele incetinesc transportul) si biologici (hormonii: mineralocorticoizii stimuleaza permeabilitatea epiteliului tubilor uriniferi pt Na, K si AA; insulina stimuleaza transportul glucolezi si AA in interiorul celulei; glucocorticoizii reduc permeabilitatea membranei pt glucoza si AA).

2. Transportul in masa a moleculelor de marimi diferite prin formarea de vezicule organizate pe seama membranei celulare. Este procesul in care celula inglobeaza din mediul extracelular sau elimina in acesta particule de natura diferita. Transportul in masa de realizeaza cu ajutorul formarii de vezicule pe seama membranei celulare. In functie de mediul in care sunt eliminate veziculele deosebim 2 tipuri de transport in masa :A. Endocitoza este transportul prin vezicule a subst din mediul extracelular in cel intracelular. Este procesul prin care sunt inglobate din mediul extracelular prin intermediul veziculelor, organizate pe seama membranei celulare de particule de marimi diferite, mergand pana la inglobarea de celule intregi. Dupa natura materialului interiorizat si dupa mecanismul de inglobare a subst distingem 2 tipuri de endocitoza: fagocitoza este edocitoza de particule mari, de natura foarte diferite, agregate bacteriene sau virale, alterate, resturi celulare sau cellule deteriorate in intregime din mediul extracelular; este o activitate de transport foarte raspandita, manifestata in conditii normale sau patologice de un sistem de celule numite fagocite: phagein=a manca . Dupa marimea particulelor fagocitate se pot deosebi: microfage (neutrofilele) si macrofage (microglia=macrofagul tesutului nervos; osteoclastul=macrofagul tesutului osos; celulele Kupfar=macrofagul din ficat).Totalitatea tipurilor macroface celulare sunt incadrate in sistemul fagocitic mononuclear. Pinocitoza este endocitoza de fluid tisular impreuna cu particulele pe care le contine. (pinos=a bea)

Functiile pe care le indeplinesc fagocitele : Aparare : fagociteaza virusi, bacterii Curatare prin indepartarea celulelor imbatranite, moarte, deteriorate Nutritie: inglobeaza subst trofice necesare vietii dar si functiei Metabolice

B. Exocitoza este transportul prin vezicule a subst din citoplasma in mediul extracelular.