Nel trasporto facilitato, chiamato anche la diffusione facilitata, il materiale si muove attraverso la membrana plasmatica con l’assistenza di proteine transmembrana giù un gradiente di concentrazione (da alta a bassa concentrazione) senza spese di energia cellulare. Tuttavia, le sostanze che subiscono un trasporto facilitato non si diffonderebbero facilmente o rapidamente attraverso la membrana plasmatica., La soluzione per spostare sostanze polari e altre sostanze attraverso la membrana plasmatica riposa nelle proteine che coprono la sua superficie. Il materiale trasportato viene prima attaccato ai recettori proteici o glicoproteici sulla superficie esterna della membrana plasmatica. Ciò consente di rimuovere il materiale necessario alla cellula dal fluido extracellulare. Le sostanze vengono quindi passate a specifiche proteine integrali che facilitano il loro passaggio, perché formano canali o pori che consentono a determinate sostanze di passare attraverso la membrana., Le proteine integrali coinvolte nel trasporto facilitato sono collettivamente denominate proteine di trasporto e funzionano come canali per il materiale o vettori.
Le proteine integrali coinvolte nel trasporto facilitato sono collettivamente denominate proteine di trasporto e funzionano come canali per il materiale o vettori. In entrambi i casi, sono proteine transmembrana (si estendono attraverso la membrana). I canali sono specifici per la sostanza che viene trasportata., Le proteine del canale hanno domini idrofili esposti ai fluidi intracellulari ed extracellulari; inoltre hanno un canale idrofilo attraverso il loro nucleo che fornisce un’apertura idratata attraverso gli strati di membrana (Figura 1). Il passaggio attraverso il canale consente ai composti polari di evitare lo strato centrale non polare della membrana plasmatica che altrimenti rallenterebbe o impedirebbe il loro ingresso nella cellula. Le aquaporine sono proteine del canale che consentono all’acqua di passare attraverso la membrana ad una velocità molto elevata.,
Proteine carrier
Un altro tipo di proteina incorporata nella membrana plasmatica è una proteina carrier., Questa proteina giustamente chiamata lega una sostanza e, in tal modo, innesca un cambiamento della propria forma, spostando la molecola legata dall’esterno della cellula al suo interno (Figura 2); a seconda del gradiente, il materiale può muoversi nella direzione opposta. Le proteine carrier sono tipicamente specifiche per una singola sostanza. Questa selettività si aggiunge alla selettività complessiva della membrana plasmatica. Il meccanismo esatto per il cambio di forma è poco compreso. Le proteine possono cambiare forma quando i loro legami idrogeno sono interessati, ma questo potrebbe non spiegare completamente questo meccanismo., Ogni proteina portante è specifica per una sostanza, e ci sono un numero finito di queste proteine in qualsiasi membrana. Ciò può causare problemi nel trasporto di una quantità sufficiente di materiale affinché la cella funzioni correttamente. Quando tutte le proteine sono legate ai loro ligandi, sono sature e la velocità di trasporto è al massimo. L’aumento del gradiente di concentrazione a questo punto non comporterà un aumento del tasso di trasporto.
Un esempio di questo processo si verifica nel rene., Glucosio, acqua, sali, ioni e amminoacidi necessari al corpo vengono filtrati in una parte del rene. Questo filtrato, che include glucosio, viene quindi riassorbito in un’altra parte del rene. Poiché ci sono solo un numero finito di proteine carrier per il glucosio, se è presente più glucosio di quanto le proteine possano gestire, l’eccesso non viene trasportato e viene escreto dal corpo nelle urine. In un individuo diabetico, questo è descritto come ” fuoriuscita di glucosio nelle urine.,”Un diverso gruppo di proteine trasportatrici chiamate proteine di trasporto del glucosio, o GLUTs, sono coinvolte nel trasporto di glucosio e altri zuccheri esosi attraverso le membrane plasmatiche all’interno del corpo.
Le proteine del canale e del vettore trasportano il materiale a velocità diverse. Le proteine del canale trasportano molto più rapidamente delle proteine carrier. Le proteine del canale facilitano la diffusione ad una velocità di decine di milioni di molecole al secondo, mentre le proteine carrier lavorano ad una velocità da mille a un milione di molecole al secondo.