Transporte de membranas

Las células de protección integran el transporte de iones con el tráfico secretor que agrega una nueva superficie de membrana a medida que las células se expanden; a la inversa, las tasas de endocitosis se coordinan con la exportación de solutos a medida que disminuye el volumen celular. La asociación con el transporte de iones está bien ilustrada por Eisenach et al. , quien informó que la mutación syp121 altera la reapertura estomática después del cierre en una [Ca2] i elevada (Fig. 2).

Celda de higo S3

El transporte activo es el movimiento de moléculas a través de una membrana celular en dirección contraria a su gradiente de concentración, pasando de una concentración baja a una concentración alta. El transporte activo suele estar asociado a la acumulación de altas concentraciones de moléculas que la célula necesita, como iones, glucosa y aminoácidos. Si el proceso utiliza energía química, como la del trifosfato de adenosina, se denomina transporte activo primario. El transporte activo utiliza energía celular, a diferencia del transporte pasivo, que no utiliza energía celular. El transporte activo es un buen ejemplo de un proceso para el que las células requieren energía. La endocitosis es el proceso en el que las células absorben moléculas envolviéndolas. La membrana plasmática crea una pequeña deformación hacia adentro, denominada invaginación, en la que se captura la sustancia a transportar.

La energía liberada por la disipación del gradiente de iones proporciona la fuerza impulsora para la absorción de solutos. La molécula transportada primero es reconocida y unida por la proteína permeasa en un sitio que mira hacia la cara periplásmica de la membrana citoplasmática. La permeasa luego sufre un cambio conformacional suministrado por la energía del gradiente de hierro que impulsa el soluto hacia el citoplasma celular.

De hecho, las moléculas de ATP no serán divididas por la proteína a menos que el soluto se transporte simultáneamente; los dos procesos están inextricablemente acoplados a través del transportador. El transporte activo secundario trae iones de sodio, y posiblemente otros compuestos, al interior de la célula. A medida que las concentraciones de iones de sodio se acumulan fuera de la membrana plasmática debido a la acción del proceso de transporte activo primario, se crea un gradiente electroquímico. Si existe una proteína de canal y está abierta, los iones de sodio pasarán a través de la membrana. Este movimiento se utiliza para transportar otras sustancias que pueden unirse a la proteína de transporte a través de la membrana. Este proceso secundario también se utiliza para almacenar iones de hidrógeno de alta energía en las mitocondrias de células vegetales y animales para la producción de ATP. La energía potencial que se acumula en los iones de hidrógeno almacenados se traduce en energía cinética a medida que los iones surgen a través de la proteína de canal ATP sintasa, y esa energía se utiliza para convertir ADP en ATP.

• Para aprovechar su energía, las proteínas que atraviesan la membrana plasmática dividen el ATP en una forma más simple.
• Las células de protección integran el transporte de iones con el tráfico secretor que agrega una nueva superficie de membrana a medida que las células se expanden; a la inversa, las tasas de endocitosis se coordinan con la exportación de solutos a medida que disminuye el volumen celular.
• La asociación con el transporte de iones está bien ilustrada por Eisenach et al. , quien informó que la mutación syp121 altera la reapertura estomática después del cierre en una [Ca2] i elevada (Fig. 2).
• Las células recurren a la energía metabólica para impulsar los solutos a través de las membranas contra sus gradientes de concentración.
• Una fuente de energía utilizada por estos transportadores activos es la moneda celular universal, el trifosfato de adenosina.

Ii transporte activo secundario:

Con la clonación de muchos de estos transportadores, ha sido posible conectar el gen para funcionar a través de la expresión heteróloga y el análisis de forma aislada. En el transporte facilitado, también llamado difusión facilitada, los materiales se difunden a través de la membrana plasmática con la ayuda de proteínas de membrana.

Existe un gradiente de concentración que permitiría que estos materiales se difundan en la célula sin gastar energía celular. Sin embargo, estos materiales son iones o moléculas polares que son repelidas por las partes hidrófobas de la membrana celular. Las proteínas de transporte facilitado protegen estos materiales de la fuerza repulsiva de la membrana, lo que les permite difundirse en la célula.

Las células recurren a la energía metabólica para impulsar los solutos a través de las membranas contra sus gradientes de concentración. Por ejemplo, el K se bombea continuamente a las células humanas a medida que se bombea Na. Una fuente de energía utilizada por estos transportadores activos es la moneda celular universal, el trifosfato de adenosina. Para aprovechar su energía, las proteínas que atraviesan la membrana plasmática dividen el ATP en una forma más simple. En lugar de permitir oracionesasantarita.com que la energía liberada se disipe en forma de calor, el paso de escisión se acopla al movimiento del soluto. Para lograr esto, la descomposición del ATP se realiza en un bolsillo del transportador de manera que la liberación de su energía fuerza a la proteína a adoptar una forma alterada. Esta tensión en la proteína hace que el soluto se mueva «cuesta arriba» contra su gradiente de concentración a través de la membrana, en la dirección opuesta a la que se difundiría espontáneamente.

Donde las células de guarda difieren de la norma es su capacidad para coordinar la liberación de solutos y cerrar el poro estomático. Los estudios de pinzamiento de voltaje a principios de la década de 1990 descubrieron por primera vez alteraciones concertadas en las actividades de los canales de K asociadas con la despolarización de la membrana plasmática y la salida de K y aniones en presencia de ABA (Blatt, 1990; Linder y Raschke, 1992). Paralelamente, estas señales se entrelazan con cascadas de fosforilación, que ahora se cree que se desencadenan por la unión de ABA con uno o más receptores ABA de tipo pirabactina / piratactina (PYR / PYL) que secuestran e inhiben las proteínas fosfatasas de tipo PP2C. Los efectos principales de ABA son suprimir las actividades de la H -ATPasa y los canales de K rectificadores hacia adentro para prevenir la captación de K y activar los canales de aniones de tipo SLAC y ALMT junto con los canales de K rectificadores hacia afuera para facilitar el K, Cl – y Mal eflujo. Las últimas tres décadas han visto una explosión en la investigación dirigida a la mecánica del transporte de solutos y su regulación. La mayor parte de este nuevo conocimiento proviene de estudios electrofisiológicos, tanto la pinza de voltaje en las células protectoras de estomas intactas como la pinza de parche en los protoplastos de las células protectoras, que permiten identificar y caracterizar actividades de transporte separadas. Estos esfuerzos han proporcionado una profundidad sin precedentes de información cuantitativa sobre la cinética de los transportadores de iones individuales, incluidos los de los canales H -ATPasas, K, Cl− y Ca2 en la membrana plasmática y varios canales selectivos de cationes y aniones en el tonoplasto.

Tras la publicación del genoma de Arabidopsis en 1999, la lista de transportadores de células de guarda, y aún más la de las proteínas reguladoras funcionales en las células de guarda, se ha expandido rápidamente. También llamados permeasas o facilitadores principales, los sistemas de transporte secundario se utilizan para absorber muchos tipos de azúcares, aminoácidos e iones inorgánicos en vaporetade-mano.com la célula. Por lo general, se componen de una proteína intrínseca de membrana llamada permeasa que forma un canal altamente selectivo que transporta la molécula. La energía para impulsar la absorción es proporcionada por un gradiente de iones de protones, o algunas veces iones de potasio o sodio. La captación de la molécula de sustrato se acopla así al movimiento de un ion H (o K o Na).

Dado que se gasta energía, las permeasas permiten la acumulación de sus moléculas transportadas a una concentración mucho mayor dentro de la célula en relación con el exterior de la célula. La síntesis de un transportador secundario a menudo se controla en respuesta a la disponibilidad del sustrato y si la célula tiene suficiente necesidad. Dicha información es esencial para comprender su mecánica y fisiología en el contexto de la célula de guarda (consulte «Modelos de sistemas para el transporte de células de software transportes guarda» a continuación). En las Tablas III a VI se incluye una lista completa de estos transportadores y sus características funcionales en la membrana plasmática y el tonoplasto, junto con los genes correspondientes de Arabidopsis cuando se conocen. Los principales vínculos regulatorios con los transportadores se resumen en las Tablas VII y VIII. Las características del transporte de iones para la acumulación de solutos generalmente se comparten entre las células vegetales, incluidas las células de guarda.