Diffusione e carriers
Un carrier è una proteina transmembrana, ovvero una proteina che attraversa il doppio strato lipidico, capace di trasportare una molecola da un versante ad un altro. Abbiamo visto nel precedente paragrafo che la membrana può opporre resistenza al passaggio di una molecola a causa della propria idrofobicità.
La maggior parte degli elementi, pertanto, richiede un canale alternativo per poter entrare dentro la cellula. Non dimentichiamo che la cellula ha bisogno di un continuo rifornimento di molecole, ad esempio nutrienti, che senza i carrier (e, vedremo avanti, i sistemi di trasporto attivo) rimarrebbero fuori rendendo segnato il destino della cellula stessa.
Come funziona un carrier? Non tutti i tipi sono uguali, dal punto di vista della meccanica di funzionamento, ma un buon esempio è dato nella figura sottostante nella quale è schematizzato il modo con il quale opera una proteina trasportatrice.
Figura 8 Schematizzazione del funzionamento di un carrier
È stato, in precedenza, asserito che i carriers sono proteine transmembrana, adesso ne spiegheremo il significato. Un elemento si definisce transmembrana quando si affaccia sia sul versante esterno della cellula, in altre parole nel liquido extracellulare, sia dalla parte citoplasmatica. I carriers presentano dei siti di legame, il cui numero è differente da carrier a carrier, nei quali è possibile l’aggancio della molecola da trasportare. L’inserimento delle molecole determina il cambio di conformazione del carrier che, modificando la propria struttura, trasloca le molecole nel versante citoplasmatico per liberarle.
L’aspetto interessante del carrier è che questo non ha una preferenza di trasporto. Questo vuol dire che le molecole possono passare indifferentemente sia dall’esterno verso l’interno della cellula sia al contrario. Come si spiega questo comportamento? Ipotizziamo che un carrier con due siti di legame sia saturato con due molecole all’esterno della cellula. Il carrier cambia la propria conformazione e le trasloca all’interno. A questo punto, dopo aver liberato le due molecole, il sistema si ferma per un piccolo intervallo durante il quale è disponibile a trasportare altre molecole nel percorso opposto, in altre parole dal citoplasma al liquido extracellulare. Se ciò non avviene, il carrier ritorna nella posizione di partenza, in altre parole con i siti di legame esposti nel liquido extracellulare.