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Qu'est-ce que la diffusion facilitée? Caractéristiques principales
Le diffusion facilitée C'est un type de transport cellulaire passif, dans lequel les molécules doivent se déplacer à l'intérieur de la solution cellulaire, l'intervention d'une source d'énergie est nécessaire.
La diffusion est l'une des manières de transporter 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 pareil, 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 de toute substance de la solution aqueuse vers la partie hydrophobe de la bicouche phospholipidique de la cellule est le début de la diffusion.
La vitesse de diffusion est exprimée en molécules par seconde. Dans la diffusion intervient une mesure indiquant la tendance d'une molécule à "fuir" de l'eau: K.
Plus la valeur de K est élevée, plus il est possible qu'une molécule se dissolve dans la bicouche lipidique.
K, en outre, est une mesure proportionnelle au coefficient de perméabilité de la membrane cellulaire (P) et à la différence de concentration des deux côtés 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 canaux et protéines de transporteur unitaire.
Lorsque les perméases sont impliquées dans cette diffusion, la substance transportée se lie à la protéine d'un côté de la membrane, alors que lorsque les protéines du canal sont impliquées, elles ne se lient pas à la substance.
Les protéines du canal subissent des mouvements d'ouverture et de fermeture. Ces mouvements sont régulés de différentes manières:
Règlement par liaison ligand
Il se produit lorsque des hormones, des neurotransmetteurs, des ions ou des nucléotides sont transportés.
Régulation par variations de tension
Il se produit lorsque la polarité est modifiée à un point de la membrane cellulaire, ce qui modifie la structure du canal et l'ouvre.
Régulation mécanique
Cela 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).
-Les transporteurs d'acides aminés.
-Transporteurs d'urée de facilitation et autres.
Le transporteur facilitant facilite un chemin de translocation à travers la membrane.
Il convient de mentionner que les transporteurs facilitateurs constituent plusieurs familles de gènes dans le génome humain.
Grâce à la diffusion facilitée, de petits ions tels que K +, Na +, Cl-, monosaccharides et acides aminés peuvent traverser la membrane cellulaire.
Ce processus permet à certaines substances de traverser la membrane sans contact direct avec les lipides hydrophobes (qui s'éloignent de l'eau).
Le mouvement des molécules transportées par diffusion facilitée se fait en faveur du gradient de concentration. Cela signifie que cela ne fonctionne que de haute à faible concentration.
La vitesse de transport cellulaire par diffusion facilitée est supérieure à celle de la diffusion simple, mais cela dépend du nombre de canaux disponibles dans la membrane et son point de saturation arrive si tous les convoyeurs atteignent leur capacité maximale.
Grâce à une diffusion facilitée, un type spécifique de molécules ou un groupe de molécules étroitement liées est transporté.
Selon les preuves recueillies jusqu'à présent, il existe peu de protéines de transport du 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 facilité répond au modèle d'accès alternatif, selon lequel le site de liaison d'une protéine de transport est exposé alternativement à l'un ou l'autre côté de la membrane cellulaire.
De cette manière, il n'y a pas de chemin de perméation ouvert et sans restriction reliant les compartiments de fluide qui séparent la membrane.
Ensuite, la liaison du substrat à son site de liaison induit la conformation d'un état occlusif, après quoi de nouveaux changements se produisent qui exposent le substrat à l'autre côté.
Après cela, le site de liaison à la surface de la membrane d'origine est réorienté. Ce cycle est répété autant de fois que nécessaire pour que la substance ne soit plus transportée.
Si le gradient de concentration de la substance est inversé pour des raisons physiologiques ou expérimentales, la direction du convoyeur sera également inversée.
D'autre part, lorsque la concentration du substrat est la même des deux côtés de la membrane, le support 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 et diminue 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.
Il existe également des molécules plus grandes qui traversent la membrane cellulaire grâce à des protéines porteuses transmembranaires, telles que les perméases.
Références
- Biologie en ligne (s / f). Diffusion facilitée. Extrait de: biology-online.org
- Herrera Shirley et autres (2011). Type de transport de la membrane. Extrait de: membranascelulares.blogspot.com
- Khanacademy (2011). Qu'est-ce que la diffusion facilitée? Récupéré de: khanacademy.org
- Web de physiologie (2016). Diffusion facilitée. Extrait de: physiologyweb.com
- Zúñiga Blanco (2009). Biologie World 10ème et 11ème. Deuxième édition. Eduvisión éditorial. San José, Costa Rica. P. 43 et 44.