- Caractéristiques de la diffusion facilitée
- Régulation par liaison ligand
- Régulation par changements de tension
- Régulation mécanique
- Cycle de transport en diffusion facilitée
- Exemple de diffusion facilitée
- Références
La diffusion facilitée est un type de cellule de transport passif dans laquelle pour déplacer des molécules dans la solution cellulaire, nous avons besoin de l'intervention d'une source d'énergie.
La diffusion est l'un des moyens de transport des substances entre les cellules. Pour que tout type de diffusion se produise, il doit y avoir un gradient de concentration, ou ce qui est le même, il doit y avoir une distribution inégale des molécules dans l'espace cellulaire.
La diffusion permet des processus tels que l'échange de gaz dans les branchies et les poumons. Le mouvement d'une molécule d'une substance quelconque de la solution aqueuse vers la partie hydrophobe de la bicouche phospholipidique de la cellule est l'initiation de la diffusion.
La vitesse de diffusion est exprimée en molécules par seconde. La diffusion implique une mesure qui indique la tendance d'une molécule à «fuir» l'eau: K.
Plus la valeur K est élevée, plus la possibilité qu'une molécule se dissolve dans la bicouche lipidique est grande.
De plus, K est une mesure proportionnelle au coefficient de perméabilité de la membrane cellulaire (P), et à la différence de concentrations de part et d'autre de la membrane (C1aq-C2aq).
Il existe deux types de diffusion: la diffusion simple et la diffusion facilitée.
Caractéristiques de la diffusion facilitée
La diffusion facilitée est un type de diffusion passive. Elle est réalisée à travers de longues chaînes polypeptidiques: protéines de canal et protéines de transport unitaire.
Lorsque les perméases sont impliquées dans cette diffusion, la substance transportée se lie à la protéine d'un côté de la membrane, tandis que lorsque les protéines de canal sont impliquées, elles ne se lient pas à la substance.
Les protéines des canaux subissent des mouvements d'ouverture et de fermeture. Ces mouvements sont régulés de différentes manières:
Régulation par liaison ligand
Il se produit lorsque des hormones, des neurotransmetteurs, des ions ou des nucléotides sont transportés.
Régulation par changements de tension
Cela se produit lorsque la polarité est modifiée en un point de la membrane cellulaire, ce qui change la structure du canal et l'ouvre.
Régulation mécanique
Elle se produit grâce à une stimulation directe sur la membrane.
Parmi les principaux transporteurs présentés dans la diffusion facilitée figurent:
-Les transporteurs de glucose omniprésents (GLUT).
-Transporteurs d'acide aminé.
-Faciliter les transporteurs d'urée et autres.
Le transporteur facilitateur facilite une voie de translocation à travers la membrane.
C'est-à-dire que les transporteurs facilitateurs constituent plusieurs familles de gènes dans le génome humain.
Grâce à une diffusion facilitée, de petits ions tels que K +, Na +, Cl-, des monosaccharides et des acides aminés peuvent traverser la membrane cellulaire.
Ce procédé permet à certaines substances de traverser la membrane sans avoir de contact direct avec les lipides hydrophobes (qui s'éloignent de l'eau).
Le mouvement des molécules transportées par diffusion facilitée se fait au profit du gradient de concentration. Cela signifie qu'il ne fonctionne que d'une concentration élevée à faible.
La vitesse de transport cellulaire par diffusion facilitée est supérieure à celle de la diffusion simple, mais elle dépend de la quantité de canaux disponibles dans la membrane et son point de saturation arrive si tous les transporteurs atteignent leur capacité maximale.
Grâce à une diffusion facilitée, un type spécifique de molécule ou un groupe de molécules étroitement liées est transporté.
Selon les preuves recueillies jusqu'à présent, il existe peu de protéines transportant le glucose, mais il s'agit d'une substance qui pénètre dans la plupart des cellules par diffusion facilitée.
Cycle de transport en diffusion facilitée
Le cycle de transport qui se produit dans le processus de diffusion facilitée répond au modèle d'accès alternatif, selon lequel le site de liaison d'une protéine de transport est alternativement exposé à l'un ou l'autre côté de la membrane cellulaire.
Ainsi, il n'y a pas de voie de perméation ouverte et non restreinte reliant les compartiments de fluide séparant la membrane.
Ensuite, la liaison du substrat à son site de liaison induit la conformation d'un état occlus, après quoi de nouveaux changements se produisent qui exposent le substrat de l'autre côté.
Après cela, le site de liaison est réorienté vers la surface de la membrane d'origine. Ce cycle est répété autant de fois que nécessaire pour que la matière n'ait plus besoin d'être transportée.
Si le gradient de concentration de la substance est inversé pour des raisons physiologiques ou expérimentales, la direction du transporteur sera également inversée.
Par contre, lorsque la concentration du substrat est la même des deux côtés de la membrane, le transporteur facilitateur est en équilibre et son action de transport n'est pas nécessaire.
Exemple de diffusion facilitée
L'une de ces protéines de transport est l'insuline, qui facilite la diffusion du glucose, réduisant sa concentration dans le sang.
Les ions chargés dissous dans l'eau ne peuvent être transportés que grâce à l'intervention de protéines qui forment des canaux transmembranaires.
Des molécules plus grosses traversent également la membrane cellulaire grâce à des protéines porteuses transmembranaires, telles que les perméases.
Références
- Biologie en ligne (s / f). Diffusion facilitée. Récupéré de: biology-online.org
- Herrera Shirley et al. (2011). Type de roulements à membrane. Récupéré de: membranascelulares.blogspot.com
- Khanacademy (2011). Qu'est-ce que la diffusion facilitée? Récupéré de: khanacademy.org
- Web de physiologie (2016). Diffusion facilitée. Récupéré de: physiologyweb.com
- Zúñiga Blanco (2009). World Biology 10e et 11e. Deuxième édition. Éditorial Eduvisión. San Jose Costa Rica. Pages 43 et 44.