¿Qué orgánulos ayudan a las moléculas a difundirse a través de una membrana a través de las proteínas de transporte?

Los macronutrientes cargados positivamente como el potasio (K), el amonio (NH4), el calcio (Ca2) y el magnesio (Mg2) son necesarios en cantidades relativamente grandes para el crecimiento y desarrollo de las plantas. Los micronutrientes catiónicos adicionales juegan un papel esencial como cofactores y activadores de enzimas. Como es el caso de las H-ATPasas, los datos de muchos laboratorios muestran que para cada catión, múltiples genes e incluso múltiples familias de genes parecen ser responsables del transporte. Esto software transportes no es sorprendente, considerando que los diferentes tejidos vegetales tienen diferentes requerimientos nutricionales y energéticos. Además, se requiere el transporte de nutrientes a través de una variedad de membranas diferentes (por ejemplo, membrana plasmática, tonoplasto y las membranas plástidas internas y externas). Además, se pueden necesitar múltiples proteínas de membrana para que la captación de cationes de los suelos se adapte a las diferentes condiciones extracelulares y disponibilidad de nutrientes.

Para ilustrar la complejidad subyacente y las preguntas abiertas, nos centramos aquí en los avances recientes en la comprensión de los mecanismos de transporte de K. El movimiento del agua a través de las membranas celulares está determinado no solo por los gradientes de presión osmótica e hidrostática, sino también por la permeabilidad intrínseca de la membrana. Durante mucho tiempo se pensó que las moléculas de agua simplemente podían difundirse a través de la bicapa lipídica y que las variaciones en la permeabilidad al agua se debían a diferencias en la composición lipídica de las membranas. Este punto de vista tuvo que abandonarse con el descubrimiento de que las proteínas, ahora llamadas acuaporinas, facilitan específicamente el paso del agua a través de las membranas. Estas proteínas se han encontrado en plantas, animales y bacterias y probablemente estén presentes en la mayoría de los organismos celulares.

• Las moléculas de glucosa son demasiado grandes para difundirse fácilmente a través de la membrana plasmática, por lo que se mueven a través de la membrana a través de canales cerrados.
• Los canales cerrados tienen un sitio de unión que es específico para una molécula o ión determinados.
• El estímulo puede ser señales químicas o eléctricas, temperatura o fuerza mecánica, según el tipo de canal cerrado.
• Una proteína de canal cerrado es una proteína de transporte que abre una «puerta» que permite que una molécula pase a través de la membrana.

Kaldenhoff y col. expresó una construcción de Arabidopsis PIP1b en la orientación antisentido. Las plantas antisentido tenían niveles reducidos en estado estacionario de ARNm de PIP1a y PIP1b, y no había reactividad cruzada detectable con anticuerpos de la proteína PIP1a. Además, los protoplastos de las plantas transgénicas se hincharon y estallaron más lentamente cuando se expusieron a condiciones hipotónicas que los de las plantas de control. De manera correspondiente, el coeficiente de permeabilidad al agua osmótica de las células se redujo tres veces en las plantas antisentido. Curiosamente, la masa de raíces de las plantas antisentido fue cinco veces mayor que la de las plantas de control, aunque ambas líneas tenían masas de brotes similares y se desarrollaron de manera similar. Los autores sugirieron que la reducción de la permeabilidad al agua de las membranas plasmáticas provocó que las plantas produjeran en exceso raíces como mecanismo compensatorio para mantener el flujo de agua en el xilema. Estos hallazgos argumentan que el flujo de agua generalmente está regulado por la membrana plasmática más que por el tonoplasto.

Sistemas de control en el mundo vivo

Acuaporinas: proteínas del canal de agua

Una proteína de canal cerrado es una proteína de transporte que abre una «puerta» que permite que una molécula pase a través de la membrana. Los canales cerrados tienen un sitio de unión que es específico para una molécula o ión determinados. El estímulo puede ser señales químicas o eléctricas, temperatura o fuerza mecánica, según el tipo de canal cerrado. Por ejemplo, los canales de sodio de una célula nerviosa son estimulados por una señal química que hace que se abran y permitan que los iones de sodio entren lasplantasdeinterior.net en la célula. Las moléculas de glucosa son demasiado grandes para difundirse fácilmente a través de la membrana plasmática, por lo que se mueven a través de la membrana a través de canales cerrados. De esta manera, la glucosa se difunde muy rápidamente a través de la membrana celular, lo cual es importante porque muchas células dependen de la glucosa para obtener energía. Las plantas transgénicas demuestran que los canales de agua son importantes tanto a nivel celular como a nivel de toda la planta.

Una forma en que el ATP potencia el transporte activo es transfiriendo un grupo fosfato directamente a una proteína transportadora. Esto puede hacer que la proteína transportadora cambie de forma, lo que mueve la molécula o el ión al otro lado de la membrana. Un ejemplo de este tipo de sistema de transporte activo, como se muestra en la Figura 7, es la bomba de sodio-potasio, que intercambia iones de sodio por iones de potasio a través de la membrana plasmática de las células animales. Las razones fisiológicas de la existencia de grandes familias de genes para el transporte de nutrientes vegetales aún no se han determinado experimentalmente. el-humidificador.com Primero, la redundancia en los mecanismos esenciales para la acumulación de nutrientes puede ser importante para la supervivencia de las plantas. En cuarto lugar, los componentes de absorción de alta afinidad constitutivos e inducibles pueden responder a las disponibilidades cambiantes de nutrientes y las condiciones iónicas. Los estudios de los últimos tres años y las investigaciones anteriores de Kochian et al. muestran que los modelos más antiguos que asumen una vía principal para la absorción de K de alta afinidad no son adecuados para analizar la complejidad biológica subyacente de la nutrición de K.

Su función principal es como barrera de permeabilidad que regula el paso de sustancias dentro y fuera de la célula. La membrana plasmática es la estructura definitiva de una célula ya que secuestra las moléculas de la vida en el citoplasma, separándolo del entorno exterior. La membrana bacteriana permite el paso del agua y algunas moléculas pequeñas sin carga, pero no permite el paso de moléculas más grandes o cualquier sustancia cargada, excepto cuando es monitoreada por proteínas en la membrana llamadas sistemas de transporte. Las proteínas transportadoras pueden trabajar con un gradiente de concentración, pero algunas proteínas transportadoras pueden mover solutos en contra del gradiente de concentración, con el aporte de energía del ATP. Como en otros tipos de actividades celulares, el ATP proporciona la energía para la mayor parte del transporte activo.