Pompe de transport

Pompe de transport Cocuz Angela Lenuta

Efectuarea transportului prin membrane sau prin plasmalemeste asigurat de proprietatea membranelor sau a plasmalemei de permeabilitate selectiv. Se disting mai multe tipuri de transport, n funcie de:

a)consumul energetic:transport pasiv(fr consum de energie) i transport activ (cu consum de energie prin intermediul ATP (adenazin trifosfat) stocheaz energia necesar celulelor, aceast energie poate fi eliberat prin hidroliza legturii polifosfatice. );

b)mrimea moleculei transportate: transport de ioni (molecule mici), transportul macromoleculelorc)numrul substanelor transportate(sistem uniport, cotransport (simport, antiport)).

TRANSPORTUL ACTIV

Transportul activ este realizat de proteine transportoare cu o nalt specificitate i are i el caractere comune cu cataliza enzimatic: cinetica de tip Michaelis-Mentel. Ceea ce l deosebete de difuziunea facilitat este consumul de energie.

Transportul ionilor prin plasmalem i alte membrane se realizeaz de proteine care folosesc direct energia din ATP, aceste pompe ionice avnd i proprietate ATP-azic. n transportul aminoacizilor i glucidelor prin plasmalem se folosete energia gradientelor ionice (realizate prin ATP), deoarece transportul acestor substane se face cuplat cu transportul de Na+.

n cazul bacteriorodopsinei se folosete energia luminii pentru pomparea H+. La unele bacterii se folosete fosfoenolpiruvatul ca surs de energie pentru mecanismul numit translocare de grup.

Exemplulcel maicunoscuteste ATP-azaNa+/K+care transloc 3 ioni de Na+din interiorul celulei, unde concentraia acestuia este mic, spre mediul extracelulari 2 ionide K+din exteriorul celulei n interiorul acesteia

este reprezentat etapelor ATP-azei de Na+/K+. Aceasta este schema Albert Post i are urmtoarele etape:

1. enzima ia Na+pe partea citoplasmatici leag ATP aceast legare este posibil numai n prezena ionilor Mg++

2. ATP este hidrolizat, complexul fosforilat sufer o tranziie conformaional urmat de scderea afinitatii pentru Na+i creterea afinitii pentru K+

3. ionii de Na+se desprind i se leag ionii de K+

4. legarea ionilor de K+ determin defosforilarea

5. n urma defosforilrii, proteina pierde afinitatea pentru K+, acetia desprinzndu-se

6. enzima revine la conformaia iniialai ciclul se reia.

Pompa de Na+i K+se afl n plasmalema tuturor celuleloranimale i este responsabil de meninerea potenialului membranar, dar i de controlul volumului i de "ntreinerea transportului activ al aminoacizilor i glucidelor.

De aceea, peste 1/3 din necesarul de energie al celulei este consumat de aceast pomp, iar n celulele nervoase se ajunge pn la 70% din consumul energetic s revin pompei.pompa de H+/K+ din mucoasa gastricstructura sa specific este similar pompei de Na+/K+; n condiii normale stoichiometria pompei corespund uni transport de doi protoni contra a doi ioni de potasiu la hidroliza unei molecule de ATP dar stoichiometria variaz funcie de diferna de Ph i astfel pot fi transportai trei protoni pn la un raport al concentraiilor de 104; la un gradient de concentraie foarte mare este pompat doar un singur proton.

Pompa de H+pompa de H+exist i o alt categorie de ATP aze, numite F ATP aze activate de protoni i n care sinteza ATP-ului este cuplat cu transportul de protoni n sensul gradientului electro chimic, stabilit la rndul lui, prin cuplarea deplasrii protonilor cu circulaia electronilor pe un lan transportor.

Pompele de Ca2+sunt importante n meninerea concentraiei sczute de Ca2+n citosol fa de o concentraie mult mai mare a Ca2+extracelular .Exist n plasmalem o pomp de Ca2+numit i Ca2+-ATP-aza care transport activ Ca2+la exterior.Gradientul mare de concentraie al Ca2+asigur condiii pentru transmiterea de semnale de la exterior la interiorul celulei prin plasmalem. Reglarea concentraiei de Ca2+n citosol este important i pentru procesele de secreie celular i motilitate.

De asemenea funcioneaz o Ca2+-ATP-az n membrana reticulului sarcoplasmic din muchi, care pompeaz Ca2+din citosol. Aceast enzim este destul de bine caracterizat: constdintr-un singur polipeptid format din circa 100 resturi de aminoacizi, pompeaz 2Ca2+pentru fiecare molecul de ATP hidrolizat i poate hidroliza pn la 10 molecule ATP/secund. Cnd impulsul nervos depolarizeaz plasmalema celulei musculare, Ca2+este eliberat din reticulul sarcoplasmic n citosol, stimulnd contracia muchiului.

O caracteristic a pompelor ionice este reversibilitatea acestora: n condiii n care se induc diferene mari de concentraie ( ce depesc capacitatea lor de transport activ) ele i inversesz funcia, ionii difuzeaz n conformitate cu gradienii existeni, iar pompa sintetizeaz ATP din ADP i din acest motiv asemenea enzime se numesc ATP-sintetizate