Qu'est-ce que la diffusion facilitée? Caractéristiques principales
La diffusion facilitée est un type de transport cellulaire passif dans lequel, pour que les molécules se déplacent à l'intérieur de la solution cellulaire, l'intervention d'une source d'énergie est nécessaire.
La diffusion est l'un des moyens de transport de substances entre les cellules. Pour que tout type de diffusion se produise, il doit exister un gradient de concentration ou, ce qui est le même, une répartition inégale des molécules dans l'espace cellulaire.
La diffusion permet des processus tels que les échanges gazeux dans les branchies et les poumons. Le passage d'une molécule de toute substance de la solution aqueuse à la partie hydrophobe de la bicouche phospholipidique de la cellule marque le début de la diffusion.
La vitesse de diffusion est exprimée en molécules par seconde. Dans la diffusion intervient une mesure qui indique la tendance d'une molécule à "fuir" de l'eau: K.
Plus la valeur de K est grande, plus grande est la possibilité 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 une sorte de diffusion passive. Elle est réalisée à travers de longues chaînes polypeptidiques: protéines de canal et protéines de transport d'unité.
Lorsque des substances perméables interviennent dans cette diffusion, la substance transportée se lie à la protéine d’un côté de la membrane, tandis que lorsque les protéines du 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 de ligand
Il se produit lorsque des hormones, des neurotransmetteurs, des ions ou des nucléotides sont transportés.
Régulation par variations de tension
Cela se produit lorsque la polarité est modifiée en un point de la membrane cellulaire, ce qui modifie la structure du canal et l'ouvre.
Régulation mécanique
Cela se produit grâce à la stimulation directe sur la membrane.
Parmi les principaux transporteurs présentés dans la diffusion facilitée figurent:
-Les transporteurs de glucose omniprésents (GLUT).
-Les transporteurs d'acide aminé.
-Transporteurs d'urée de facilitation et autres.
Le transporteur facilitant facilite une voie de translocation à travers la membrane.
Il est à noter que les transporteurs facilitants constituent plusieurs familles de gènes dans le génome humain.
Grâce à la diffusion facilitée, de petits ions tels que K +, Na +, Cl-, les monosaccharides et les 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 qui sont transportées par diffusion facilitée se produit en faveur du gradient de concentration. Cela signifie que cela ne fonctionne que de forte à faible concentration.
La vitesse de transport cellulaire par diffusion facilitée est supérieure à celle de diffusion simple, mais elle dépend du nombre de canaux disponibles dans la membrane et son point de saturation arrive si tous les convoyeurs atteignent leur capacité maximale.
Au moyen de la diffusion facilitée, un type spécifique de molécules ou un groupe de molécules étroitement apparentées est transporté.
Selon les preuves réunies 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 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.
De cette manière, il n'y a pas de chemin de perméation ouvert et sans restriction 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 à l'autre côté.
Après cela, le site de liaison est réorienté à la surface de la membrane d'origine. Ce cycle est répété autant de fois que nécessaire pour que le produit ne soit plus transporté.
Si le gradient de concentration de la substance est inversé pour des raisons physiologiques ou expérimentales, la direction du transporteur sera également inversée.
D'autre part, lorsque la concentration en substrat est la même des deux côtés de la membrane, le support facilitant 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 en diminuant sa concentration dans le sang.
Les ions chargés dissous dans l'eau ne peuvent être transportés que grâce à l'intervention de protéines formant des canaux transmembranaires.
Il existe également des molécules plus grosses qui traversent la membrane cellulaire grâce aux protéines porteuses transmembranaires, telles que les permeases.
