Uniport

Symport

Antiport

Contransport

а

molécule transportée

bicouche

canal

diffusion

énergie

transporteur

b

Fig. 16. а – les types du transfert, b – le transport passif et actif:

1 – la diffusion passive; 2 – la diffusion à l`aide du canal;

3 – la diffusion à l`aide du transporteur; 4 – le transport actif;

5 – le transport actif secondaire

Le transport passif:

1. La diffusion simple. De petites molécules neutres comme Н₂О, СО₂, О₂, NH₃, l'urée, l`alcool, les substances organiques hydrophobes peumoléculaire (les hormones stéroïdes, le benzol) dissusent à travers la membrane. Le transfert se réalise par le gradient de la concentration et à la vitesse basse (Fig. 16b).

2. La diffusion facilitée.

Pour de grandes molécules polaires (le glucose, l'aminoacide) et pour les ions la bicouche lipidique est pratiquement imperméable, puisque sa partie intérieure est hydrophobe. Ces substances sont aussi transférées à travers la membrane selon le gradient de la concentration avec la participation des protéines membranaires.

2а. Le transfert avec la participation des canaux ioniques. Le transfert transmembranaire des ions (Са²⁺, Na⁺, K⁺, C1⁻) se passe à travers les canaux ioniques – les structures protéiques pénétrant la membrane. Ils forment le canal transmembranaire hydrophile (rempli d'eau). La sélectivité des canaux vers les ions est définie par la présence dans les protéines du canal du centre du liage de l'ion. Les canaux peuvent être fermés, ou ouverts. L`hormone peut être le signal pour le changement de l'état du canal.

2b. Le transfert à l'aide des protéines-transporteurs transmembranaires (les translocases, les perméases). Pour chaque substance ou le groupe des substances il y a un transporteur. La substance transportée se joint au translocase, finalement change sa conformation, dans la membrane s'ouvre le canal, et la substance se libère de l`autre côté de la membrane. Dans le canal il n`y a pas de l'obstacle hydrophobe, et ce mécanisme s`appelle la diffusion facilitée. L'exemple – la diffusion facilitée (l`uniport) du glucose aux erythrocytes à l'aide de GLUT-1.

Le transport actif des substances passe contre le gradient de concentration et est lié à la dépense d`énergie. Ainsi se passe un transfert de plusieurs ions minéraux du liquide intercellulaire à la cellule ou à l'inverse, le transfert des aminoacides de la lumière de l'intestin aux cellules de l'intestin. La source principale de l'énergie – l`АТP. C`est pourquoi, en général, ces systèmes représentent les АТPаses.

L`ATPase sodium-potassique réalise l'antiport. Elle transfère dans la cellule les ions du potassium, de la cellule – les ions du sodium.

L`ATPase adjoint du côté intérieur de la membrane trois ions Na<sup>+</sup>. Ces ions changent la forme du site actif de l`ATPase, elle hydrolyse une molecule d`ATP et adjoint le phosphate. L'énergie dégagée se dépense pout le changement de la conformation de l`АТPase, après quoi les trois ions du sodium se trouvent sur le côté extérieur de la membrane, et le phosphate est substitué à 2 ions K⁺ du milieu ambiant. Puis la conformation du transporteur change à l`initial, et les ions K⁺ se trouvent sur le côté intérieur de la membrane. Là, les ions K⁺ se détachent, et le transporteur est prêt de nouveau au travail.

Le fonctionnement de Na⁺, K⁺-ATPase crée non seulement la différence de concentration, mais aussi la différence des charges. Sur le côté extérieur de la membrane – la charge est positive, sur le côté intérieur – négative.

Le transport actif secondaire. Le gradient d'une substance est utilisé pour le transport d`une autre. Le transporteur a des sites spécifiques du liage pour les deux substances. La substance est transportée contre le gradient de la concentration par voie du symport ou d`antiport. Le symport et l`antiport peuvent se passer à l`aide de l'énergie du gradient de la concentration des ions Na⁺, créé par Na⁺, K⁺-ATPase. Ainsi se passe l`absorption des aminoacides de l'intestin et du glucose de l'urine primaire et l'intestin.

L'exemple du symport actif secondaire – le transport du glucose et des ions du sodium; de l'antiport actif secondaire – le transport Ca, Na-actif.

Pour le transfert des hydrates de carbone, des aminoacides et d`autres métabolites le transport actif secondaire a, apparemment, la plus grande signification, en comparaison avec d'autres mécanismes.

La structure et les fonction des membranes sont troublées à un certain nombre de maladies.

Les questions de contrôle

1. Énumérez les structures principales membranaires de la cellule.

2. Quelle est la composition qualitative et quantitative des membranes?

3. Quels lipides font partie des membranes biologiques? Quelles sont leurs propriétés et leures fonctions?

4. En quoi consiste la différence entre les protéines périphériques et intégrales des membranes biologiques?

5. Quels facteurs peuvent provoquer le changement de la structure et la perméabilité de la membrane?

6. Énumérez les types du transport des substances à travers les membranes. Quel parmis eux demandent les dépenses énergétiques?

7. Quel rôle joue les ATP-ases dans le fonctionnement des biomembranes?