Définition du transport cellulaire actif/passif (à travers la membrane)

Les cellules sont les unités de base de la structure de la vie. Ce sont comme de petites villes pleines d'activité et, comme dans une ville, le transport et l'échange de matériaux entre l'extérieur et l'intérieur est indispensable pour que tout fonctionne et doit être rigoureusement vérifié. La membrane cellulaire est la barrière qui sépare la cellule du monde extérieur, et toutes les substances qui entrent et sortent des cellules doivent la traverser, en veillant à réguler le passage.

La membrane cellulaire: une frontière sélective

La membrane est comme un filtre qui laisse passer certaines substances et en bloque d'autres. Il est composé d'un couche double d'un type de lipide appelé phospholipides avec des protéines incorporées dedans. Ces protéines sont les protéines porteuses et, comme leur nom l'indique, ils facilitent le passage des substances tout en contrôlant les flux qui entrent et sortent de la cellule.

Certaines protéines porteuses canaux de formulaire

, assimilables à des portails, qui s'ouvrent ou se ferment pour permettre le passage des matériaux. Sont protéines de canal ils s'ouvrent et se ferment en fonction des besoins des cellules et répondent à une multitude de signaux. Ce type de protéine participe à un type de transport cellulaire appelé transport facilité passif ou diffusion facilitée.

Il existe d'autres types de protéines de transport, appelées des bombes et ils agissent de la même manière qu'une catapulte qui capture une molécule d'un côté et la projette vers l'autre côté de la membrane. Ces types de protéines agissent au cours de la Transport actif.

Gradients de concentration: la force motrice du transport cellulaire

De part et d'autre de la membrane, se trouve une solution aqueuse (cela signifie que le solvant est de l'eau) de molécules organiques et minérales. Pour chacune des substances présentes, la solution a une concentration différente; c'est-à-dire qu'il y a une certaine quantité de soluté dissous.

Par exemple, si nous préparons deux verres de limonade dans un verre de 250 ml (la quantité de liquide qui entre dans un verre) mais que l'un des verres a on met 2 cuillères à soupe de sucre et les 4 autres, celle avec 4 cuillères à soupe sera sûrement trop sucrée et la concentration en sucre sera élevée. L'autre verre aura une concentration plus faible et aura un goût moins sucré. Si nous mélangeons le contenu des deux verres, la saveur du mélange sera homogénéisée à mi-chemin entre les deux solutions, et peut-être maintenant nous avons un demi-litre de limonade avec le bon point de sucre. Ceci est un exemple de la façon dont les solutés descendent le gradient de concentration. En mélangeant les béchers, les molécules de sucre se sont déplacées de la solution la plus concentrée vers la moins concentrée, jusqu'à ce que toute la solution atteigne la même concentration et que le mouvement s'arrête.

transport passif

Le transport passif, c'est comme ouvrir le robinet et simplement laisser couler l'eau de manière incontrôlable. sans gaspiller d'énergie. À ce stade, les substances descendent leur gradient de concentration, c'est-à-dire d'où il y a plus de concentration à où il y a moins, jusqu'à atteindre l'équilibre, comme dans l'exemple des verres de limonade. Il existe deux types de transport passif: la diffusion simple et la diffusion facilitée.

Diffusion ordinaire

Dans ce type de transport, de petites molécules, telles que l'oxygène et le dioxyde de carbone, traversent la membrane cellulaire en descendant leur gradient de concentration.

Ce processus est similaire à l'exemple des verres de limonade ou lorsque l'odeur d'un parfum se propage à travers un pièce: les molécules se déplacent de l'endroit où il y a le plus de parfum vers l'endroit où il y en a moins jusqu'à ce que l'odeur se disperse uniformément.

Diffusion facilitée

Les molécules plus grosses ou chargées électriquement ne peuvent pas traverser la membrane et ont besoin d'aide pour la traverser. C'est là que le protéines de transporteur de canal.

Le Les molécules traversent les canaux le long du gradient., mais ces canaux peuvent être fermés ou ouverts en réponse aux conditions cellulaires. Si le canal est fermé, même s'il existe un gradient de concentration de part et d'autre de la membrane, il n'y aura pas de mouvement.

Osmose

C'est la simple diffusion de l'eau à travers la membrane cellulaire.. L'eau a une capacité incroyable à traverser les graisses membranaires, ce qui signifie que les cellules doivent contrôler soigneusement leur teneur en eau.

Si une cellule se trouve dans un environnement plus salé que son intérieur, l'eau s'échappera de la cellule pour diluer le sel externe, ce qui peut entraîner un rétrécissement de la cellule. En revanche, si le milieu extérieur est moins salé, de l'eau entrera dans la cellule, la faisant gonfler et éventuellement éclater. Pour éviter cela, les cellules végétales ont une paroi cellulaire rigide qui contient la cellule et l'empêche d'augmenter de volume au-delà d'une limite.

cellules animales sans paroi, doivent être dans un environnement avec une salinité strictement contrôlée, sinon ils pourraient subir une choc osmotique et meurt. Pour cette raison, l'équilibre salin du sang, responsable du système excréteur, est très important.

Transport actif et exemples

Contrairement au transport passif, les transports actifs nécessitent une dépense énergétique. Les cellules utiliser de l'énergie pour déplacer des substances contre leur gradient de concentration, c'est-à-dire de là où il y a moins de concentration à là où il y en a plus. Les cellules utiliser l'énergie pour activer les protéines de pompe, les catapultes dont nous parlions lorsque nous évoquions la structure de la paroi cellulaire.

Pendant le transport actif, les protéines de transport utilisent de l'énergie directement pour pouvoir pomper des substances contre leur gradient. Les ions et les sels minéraux sont des substances qui se déplacent parfois à contre-courant par des processus de ce type. Un exemple est la pompe sodium-potassium, indispensable au fonctionnement des muscles et des neurones.

D'autres fois, les protéines porteuses fonctionnent couplées au transport passif. Dans ce cas, le pas en faveur du gradient donne une "poussée" ou entraîne la substance qui traverse contre son gradient. C'est comme si une inertie était utilisée pour avancer. Un exemple est le transport du glucose dans les cellules intestinales, où le sodium est pompé hors de la cellule par une pompe sodium-potassium, générant un gradient qui permet au glucose d'entrer dans la cellule en profitant de cela "pousser".

endocytose

Un autre mécanisme de transport actif est l'endocytose, qui transporte les substances contre son gradient, et est utilisé pour particules plus grosses, de la taille d'une bactérie ou d'une cellule. Dans ce cas, la cellule « avale » la particule. Ce mécanisme est le principale forme de nourriture pour les organismes unicellulaires et certaines des cellules du système immunitaire, connues sous le nom de macrophages, mangent les agents envahissants du corps.

Il existe d'autres mécanismes de transport, mais les mécanismes exposés sont les principaux et les plus courants dans les cellules.