Rolul pompelor si proteinelor transportoare in - Universitatea ...
Rolul pompelor si proteinelor transportoare in - Universitatea ...
Rolul pompelor si proteinelor transportoare in - Universitatea ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
“CONSTANTIN BRÂNCUSI” UNIVERSITY – ENGINEERING FACULTY<br />
UNIVERSITY’S DAY<br />
8 th INTERNATIONAL CONFERENCE<br />
Târgu Jiu, May 24-26, 2002<br />
Târgu Jiu, Geneva Street, nr.3, 1400, Gorj, România,Tel.+4053215848, Fax+4053214462, www.utgjiu.ro<br />
ROLUL POMPELOR SI PROTEINELOR TRANSPORTOARE ÎN<br />
CHIMIA BIOANORGANICĂ<br />
Matei Aronel, lector dr. chim., Traistă Eugen, conf. dr. <strong>in</strong>g., Dumitrescu<br />
Ioan, şef lucrări, dr. <strong>in</strong>g., Ionică Mădăl<strong>in</strong>a, preparator <strong>in</strong>g., Univer<strong>si</strong>tatea<br />
Petroşani<br />
Abstract: The presence of one chemical element <strong>in</strong> a host environment <strong>in</strong>dicates the fact that that element has a<br />
role <strong>in</strong> biological systems. The ma<strong>in</strong> constituent is water that has the role of solvent. M<strong>in</strong>eral substances are<br />
dissolved <strong>in</strong> the plasma <strong>in</strong> an ionic form and they realize equilibrium between anions and cations. Electrical<br />
gradient and concentration gradient are provided by the ionic pomp that realizes the active transportation. This<br />
active transport means, <strong>in</strong> fact, the ions transportation through cell membrane, aga<strong>in</strong>st their natural trend to<br />
difusse through zones with lower concentration. These ionic channels are made by large helicoidale<br />
macromolecules. The channels that provide sodium transportation are hidratated and accept ions by coord<strong>in</strong>ation<br />
with water molecules, <strong>in</strong><strong>si</strong>de the channel. Water molecules may transport ea<strong>si</strong>ly and quickly protons by Grotthus<br />
mechanism. Potas<strong>si</strong>um channels conta<strong>in</strong>s ligand layers, that make these channels to look like corona ether.<br />
1. Introducere<br />
Scoarţa terestră conţ<strong>in</strong>e cantităţi mari de Al <strong>si</strong> Si, elemente care nu sunt semnificative<br />
în organismul uman <strong>si</strong> animal. Alte elemente care în urme la nivel terestru joacă un rol central<br />
în lupta organismului pentru menţ<strong>in</strong>erea echilibrului. Astfel Cu <strong>si</strong> Se sunt două exemple în<br />
acest sens.<br />
Elementele se pot gă<strong>si</strong> în:<br />
- lichidele extracelulare <strong>si</strong> pe fata externa a membranelor celulare;<br />
- pereţii celulari, membranele care def<strong>in</strong>esc limitele celulei, controlând pătrunderea şi<br />
ieşirea materialului celular.<br />
Interiorul celulei, începâ<strong>in</strong>d cu faţa <strong>in</strong>ternă a membranei celulare, în materialul celular<br />
aflat în faza apoasă (lichid citoplasmatic).<br />
Organitele d<strong>in</strong> <strong>in</strong>teriorul celular, <strong>in</strong>cluzând nucleul şi mitocondriile (structuri celulare<br />
cunoscute ca sură de energie pentru aceasta).<br />
Prezenţa elementului într-un anume mediu gazdă reprez<strong>in</strong>tă primul <strong>in</strong>diciu referitor la<br />
rolul jucat de element în <strong>si</strong>stemele biologice.<br />
Tabelul nr. 1. Distribuţia elementelor în celula biologică<br />
Lichid extracelular Organite Citoplasma<br />
Na<br />
,<br />
+ 2<br />
Ca +<br />
K<br />
,<br />
+ 2<br />
Mg +<br />
2<br />
Cu + ( Mo)<br />
Fe, Co<br />
Co<br />
Zn, Ni, Mn Zn<br />
Cl, Si P (S) P (S)<br />
Al Se Se<br />
K<br />
,<br />
+ 2<br />
Mg +<br />
D<strong>in</strong> tabelul nr. 1 se poate reţ<strong>in</strong>e faptul că, în general, celulele încorporează ionii de<br />
pota<strong>si</strong>u, magneziu şi fier, în timp ce ionii de sodiu şi calciu se află în pr<strong>in</strong>cipal în mediul<br />
extracelular.
2. Constituenţi anorganici ai plasmei<br />
Pr<strong>in</strong>cipalul constituent m<strong>in</strong>eral al plasmei este apa. Ea îndepl<strong>in</strong>eşte funcţia de solvent<br />
pentru toate celelalte componente, atât organice cât şi cele m<strong>in</strong>erale.<br />
Gazele d<strong>in</strong> sânge<br />
Gazele d<strong>in</strong> sânge, oxigenul şi bioxidul de carbon, sunt parţial dizolvate în plasmă în<br />
conformitate cu legea lui Henry, adică proporţional cu pre<strong>si</strong>unea parţială a fiecăruia la o<br />
temperatură constantă. În cea mai mare parte ele sunt legate chimic de prote<strong>in</strong>e <strong>transportoare</strong><br />
hemoglob<strong>in</strong>a. Valoarea coeficientului de solubilitate al oxigenului în plasmă la 38ºC este de<br />
0,023 cm³/ml, când pre<strong>si</strong>unea parţială a oxigenului este de 760 mmHg. Solubilitatea CO 2 în<br />
plasmă la 38ºC este de circa 20 de ori mai mare decât cea a oxigenului.<br />
Electroliţi<br />
Substanţele m<strong>in</strong>erale dizolvate în plasmă sunt în stare ionică cu realizarea unui<br />
echilibru între anioni şi cationi. Repartiţia componentelor m<strong>in</strong>erale între plasmă şi eritrocite<br />
este diferită. Dacă se iau în con<strong>si</strong>deraţie doi d<strong>in</strong>te anionii pr<strong>in</strong>cipali ai acestor compartimente<br />
respectiv Cl¯ <strong>si</strong> HCO3¯ se poate face urmatoarea observaţie cu importanţă fiziologică. Astfel,<br />
pentru compensarea creşterii de ioni bicarbonici ce se produc în eritrocit, o parte d<strong>in</strong> aceşti<br />
+<br />
anioni sunt transferaţi în plasmă. Aceştia se comb<strong>in</strong>ă cu ionii Na proveniţi d<strong>in</strong> NaCl<br />
plasmatic, iar ionii Cl eliberaţi pătrund în eritrocit. Deci majoritatea ionilor HCO3¯ formaţi<br />
sunt repartizaţi în plasmă. Această distribuţie este în parte şi un efect al echilibrului<br />
eritroplasmatic (echilibru Donnan).<br />
În eritrocit componenta anionică este b<strong>in</strong>e reprezentată pr<strong>in</strong> hemoglob<strong>in</strong>ă (30 mEq),<br />
acid difosfogliceric (35 mEq) şi ATP (2 mEq) care lipsesc în plasmă, unde prote<strong>in</strong>ele<br />
plasmatice (15 mEq) reprez<strong>in</strong>tă o mică parte a componentei anionice. Ca urmare, în plasmă se<br />
gaseşte obligatoriu o cantitate mai mare de anioni uşor difuzabili decât în eritrocit, în primul<br />
rând ionul HCO3¯.<br />
Cationii<br />
Sodiul Na + reprez<strong>in</strong>tă 58 – 60 mEq/kg corp, totalizând 4000 – 4200 mEq la un adult<br />
de 70 kg. El este cationul umorilor at<strong>in</strong>gând în pasmă concentraţia medie de circa 142 mEq/l<br />
sau 152mEq/l de apă plasmatică. Sodiul plasmatic reprez<strong>in</strong>tă 15% d<strong>in</strong> sodiul usor difuzabil al<br />
organismului.<br />
Concentraţia Na + fi<strong>in</strong>d mai mare decât a celorlalţi cationi, el este pr<strong>in</strong>cipalul factor al<br />
reglării pre<strong>si</strong>unii osmotice şi al echilibrului acido-bazic. Între concentraţia ionului de Na +<br />
(extracelular) <strong>si</strong> aceea a ionului K + (<strong>in</strong>tracelular) există un echilibru ce se realizează pr<strong>in</strong>tr-un<br />
mecanism de transport activ la nivelul membranelor celulare, aşa numita “ pompă de<br />
electroliţi “.<br />
Pota<strong>si</strong>u (K + ) este cationul spaţiilor <strong>in</strong>tracelulare reprezentând 98% d<strong>in</strong> K total al<br />
organismului (150 g corespunzător la 3500 mEq la adultul normal de 70 kg).<br />
În plasmă cantitatea de K este de 125 – 135 g, concentraţia sa fi<strong>in</strong>d de numai 4,7<br />
mEq/l plasmă. Valorile extreme fi<strong>in</strong>d 3,8 – 5,4 mEq/l, mai b<strong>in</strong>e de 90% d<strong>in</strong> pota<strong>si</strong>ul total al<br />
organismului este uşor difuzabil.<br />
Calciul . Cont<strong>in</strong>utul plasmatic în calciu este de 4,5 – 5,5 mEq sau 2,3 – 2,75 milimoli<br />
(90 – 110 mg/l). Conţ<strong>in</strong>ul total de calciu al unui adult de 70 kg este de 1100 – 1500 g.<br />
Concentraţia plasmatică a calciului este remarcabil de fixă. Cationul este reprezentat<br />
în trei fracţiuni:<br />
• fracţiunea ultrafiltrabilă ionizată reprezentând 60% d<strong>in</strong> total, fi<strong>in</strong>d forma activă<br />
implicată în o<strong>si</strong>ficare, coagulare, excitabilitate neuromusculară;<br />
• fracţiunea ultrafiltrabilă neionizată reprezentând 4% d<strong>in</strong> total în care ionul este fixat<br />
în comb<strong>in</strong>aţii sal<strong>in</strong>e sau complexe nedisociabile;
• fracţie neutră filtrabilă 36% d<strong>in</strong> calciul total sub formă de prote<strong>in</strong>at de calciu, în<br />
special, în album<strong>in</strong>a serică.<br />
Magneziul ajunge în plasmă la o concentraţie de 1,5 – 1,83 mEq/l sau 0,7 – 1,2<br />
milimoli/l. Conţ<strong>in</strong>utul total al organismului uman adult este de 823 – 1235 milimoli Mg.<br />
Magneziul plasmatic este de 70% ultrafiltrabil, restul fi<strong>in</strong>d legat de album<strong>in</strong>e α1 <strong>si</strong> α2 –<br />
globul<strong>in</strong>e.<br />
Anionii<br />
Clorul este cel mai important anion al compartimentului <strong>in</strong>tracelular, concentraţia sa<br />
plasmatică normală fi<strong>in</strong>d în medie 104 mEq/l. Între clorul globular şi cel plasmatic există un<br />
raport constant = 0,52. Concentraţia clorului urmează pa<strong>si</strong>v modificările de concentraţie ale<br />
ionului de Na + .<br />
Fosforul. Fosforul d<strong>in</strong> plasmă este alcătuit d<strong>in</strong> componente m<strong>in</strong>erale şi organice.<br />
Componentele m<strong>in</strong>erale sunt reprezentate de ortofosfaţii mono <strong>si</strong> dimetilici. La pH= 7,4 –<br />
2−<br />
−<br />
80% d<strong>in</strong> fosfaţii anorganici se găsesc ca HPO<br />
4<br />
, iar restul ca H<br />
2<br />
PO 4<br />
. Pe lângă fosfaţii<br />
ionizaţi se găseste şi o cantiate mică de fosfat tricalcic nedisociabil. Concentraţia fosforului<br />
plasmatic este de 2 mEq corespunzător la 0,8 – 1,48 milimoli sau 25 – 40 mgP/l la copilul<br />
sugar şi adolescent, valorile sunt mai ridicate (40 –65 mgP/l sau 1,3 – 2,1 milimoli, respectiv<br />
40 –52 mgP/l sau 1,3 – 1,7 mmoli). Important pentru mecanismele de reglare ale echilibrului<br />
fosfo-calcic este faptul că o creştere a fosfatemiei are drept consec<strong>in</strong>ţă imediată o scădere a<br />
calcemiei.<br />
Sulful se găseşte în plasmă sub mai multe forme, care însumate alcătuiesc sulful total,<br />
corepunzător unei concentraţii de 1,40 g/l. Partea majoră a acestuia este reprezentată de acizii<br />
am<strong>in</strong>aţi tiolofariu, d<strong>in</strong> prote<strong>in</strong>ele sangu<strong>in</strong>e. Sulful neproteic care are concentraţia cupr<strong>in</strong>să<br />
între 0,07 - 0,10 g/l d<strong>in</strong> plasmă ( sau sange total ) cupr<strong>in</strong>de doua fractiuni : sulf neutru (acizi<br />
am<strong>in</strong>ati sulfurati <strong>si</strong> derivati cu grupare tiol) <strong>si</strong> sulf oxidat (sulfatul, esterii sulfurici). Nivelul<br />
sulfului d<strong>in</strong> sulfati este cupr<strong>in</strong>s <strong>in</strong>tre 0,01 – 0,03 g/l.<br />
Oligoelemente<br />
Fierul. Sideremia normală are valoarea medie de 120 µg cu valori extreme 70 – 170<br />
µg%. Nivelul de concentraţie are variaţiile sale circadiene pr<strong>in</strong> scăderi vesperale cu circa<br />
30µg%. Sideremia acoperă o treime d<strong>in</strong> capacitatea de legare în transfer<strong>in</strong>ă reprezentând<br />
numai o mică parte d<strong>in</strong> fierul total al organismului (3 – 5 g).<br />
Cuprul aflat în ser reprez<strong>in</strong>tă o mică parte d<strong>in</strong> totalul de 100 – 150 mg de care dispune<br />
organismul. Concentraţia sa este de 11,66 – 23,61 milimoli/l, adică 850 – 1500 µg/l la bărbaţi,<br />
iar la femei 700 -1400µg/l. Pr<strong>in</strong>cipalul deţ<strong>in</strong>ător de cupru plasmatic este ceruloplasm<strong>in</strong>a.<br />
Cuprul plasmatic este în echilibru cu cel <strong>in</strong>clus în enzime (peroxidoza, tiroz<strong>in</strong>aza, δ - am<strong>in</strong>olevul<strong>in</strong>ic-<br />
dehidrogenoza).<br />
Z<strong>in</strong>cul d<strong>in</strong> ser se află în concentraţie de 122 – 214 µmol/l (0,80 – 1,40 mg/l),<br />
reprezentând o mică parte d<strong>in</strong> conţ<strong>in</strong>utul total de 2 – 3 g al organismului. Concentraţia serică a<br />
z<strong>in</strong>cului este de 10 ori mai mică decât cea eritrocitară care, la rândul ei este depaşită cu mult<br />
de cea leucocitară. Z<strong>in</strong>cul plasmatic este structural legat de α2 – macroglobul<strong>in</strong>e ca şi de<br />
unele enzime plasmatice (fosfatoza alcal<strong>in</strong>ă, uricaza carbonicanhidroză, etc.).<br />
Nichelul se gaseşte în plasmă în cantitate de 0,002 – 0,0238 µmoli (1,2 – 4,6 µg/l),<br />
legat de album<strong>in</strong>e <strong>si</strong> α2 – macroglobul<strong>in</strong>e.<br />
Cobaltul. În ser este vehiculată o cantitate de 0,02 – 0,61 µmoli (1,2 – 3,6 µg/l).<br />
Elementul este legat ca ion în vitam<strong>in</strong>a B12, funcţionând ca efector al multor enzime<br />
(acţionator sau <strong>in</strong>hibitor) în funcţie de concentraţie.
Pompe <strong>si</strong> prote<strong>in</strong>e <strong>transportoare</strong><br />
Polimerul fosfat ATP (adenaz<strong>in</strong> trifosfat) stochează energia necesară celulelor, această<br />
energie poate fi eliberată pr<strong>in</strong> hidroliza legăturii polifosfatice.<br />
P – O – P –<br />
+2<br />
Observaţie: în celula, molecula ATP este prezentă sub forma unui complex al Mg ,<br />
ligandul polifosfat.<br />
Mijloacele pr<strong>in</strong> care este <strong>si</strong>ntetizat ATP au o importanţă deosebită pentru înţelegerea<br />
biochimiei globale a unui organism.<br />
Factorii pr<strong>in</strong>cipali care favorizează condensarea a două grupări – P– OH (cu pierdere<br />
de H 2 O) şi formare de - P – O – P - sunt valoarea pH-ului şi sarc<strong>in</strong>a electrică.<br />
pH – ul şi gradientul electric necesare sunt create pr<strong>in</strong>tr-o membrană celulară în urma<br />
unor reacţii care pun în evidenţă propietăţile de acceptor de electroni ale moleculei O 2 . Cu alte<br />
cuv<strong>in</strong>te, în cele d<strong>in</strong> urmă O 2 contribuie la formarea purtătorului de energie al celulei.<br />
Pompe ionice. Pompă sodiu/pota<strong>si</strong>u<br />
Gradientul electric şi de concentraţie este a<strong>si</strong>gurat de pompa ionică, care realizează<br />
transportul activ, adică transportul ionilor pr<strong>in</strong> membrană impotriva tend<strong>in</strong>ţei lor naturale de a<br />
difuza către zone cu concentraţie mai scăzută.<br />
Distribuţia sarc<strong>in</strong>ii electrice de o parte <strong>si</strong> de alta a membranei pr<strong>in</strong> transport activ<br />
conduce la apariţia unei diferenţe de potenţial electric, ca şi a unei diferenţe de compoziţie<br />
chimică a lichidelor d<strong>in</strong> <strong>in</strong>teriorul şi d<strong>in</strong> exteriorul celulei.<br />
+<br />
După cum se ştie majoritatea celulelor animale au o concentraţie în ioni de K mai<br />
mare în <strong>in</strong>teriorul celulei decât în exteriorul acesteia şi o concentraţie mai mare de ioni de<br />
+<br />
Na în exteriorul celulei faţă de <strong>in</strong>teriorul acesteia. Sursa de energie pentru menţ<strong>in</strong>erea<br />
acestui dezechilibru este ATP. Astfel, o cantitate mare de ATP este consumată pentru<br />
menţ<strong>in</strong>erea gradientului de concentraţie.<br />
În 1957 Jens Skon a descoperit o enzima cu masă molară de circa 110kgmol¨¹ care<br />
+2<br />
hidrolizează ATP-ul numai dacă alături de ionul Mg , necesar tuturor ATP-ozelor<br />
+ +<br />
(enzimele care catalizează hidroliza ATP) sunt prezenţi şi ioni de Na şi K . Această<br />
descoperire explica modul cum funcţionează o pompă ionică.<br />
O altă explicaţie prov<strong>in</strong>e d<strong>in</strong> observaţia că activitatea acestei enzime se corelează<br />
cantitativ cu măsura în care are loc transportul ionic.<br />
Această ATP-oză este fosforilată (se formează o legatură enzimă – fosfat) la o grupare<br />
aspartat numai în prezenţa ionilor de Na + şi Mg 2+ . Mai mult, produsul fosforilat poate fi<br />
hidrolizat numai în prezenţa ionilor de K + .<br />
O<br />
C<br />
C<br />
H<br />
CH2<br />
C<br />
O<br />
P<br />
O¯<br />
O¯<br />
- NH<br />
O<br />
O<br />
În figura nr. 1 este redat mecanismul pompei de sodiu.<br />
La început, o moleculă de ATP împreunî cu trei ioni de Na + se leagă de partea <strong>in</strong>ternă<br />
a membranei celulare iar enzima este fosforilată. Produsul de reacţie (enzima fosforilată)
suferă o modificare comformaţională numită ever<strong>si</strong>une, timp <strong>in</strong> care ionii de Na + legaţi sunt<br />
aduşi d<strong>in</strong> <strong>in</strong>teriorul în exteriorul celulei, ca într-o mişcare de placă turnantă. In exterior, cei<br />
trei ioni de Na + sunt înlocuiţi cu doi ioni de K + . Legarea ionilor de K + <strong>in</strong>duce defosforilarea,<br />
în hidroliza ATP la ADP crează o modificare comformaţională care aduce cei doi ioni de K +<br />
d<strong>in</strong> exterior <strong>in</strong> <strong>in</strong>teriorul celulei, unde aceştia vor fi eliberaţi.<br />
Figura nr. 1. Schema mecanismului pompei de sodiu .(partea haşurată <strong>in</strong>dică lichidul<br />
extracelular).<br />
Acest proces determ<strong>in</strong>ă apariţia unui gradient electric de o parte şi de alta a<br />
membranei deoarece trei ioni de Na + sunt expulzaţi în timp ce numai doi ioni de K + sunt<br />
încorporaţi, suprafaţa externă a membranei deven<strong>in</strong>d încarcată pozitiv în comparaţie cu cea<br />
<strong>in</strong>ternă.<br />
O observaţie care v<strong>in</strong>e în sprij<strong>in</strong>ul acestui mecanism este următoarea: în prezenţa unor<br />
concentraţii foarte mici (10 -9M −3<br />
) de ioni vanadat ( VO<br />
4<br />
) acţiunea ATP-ozei este <strong>in</strong>hibată.<br />
Spre deosebire de ionii vanadat fosfatul pentacoord<strong>in</strong>at format <strong>in</strong>termediar <strong>in</strong> reactie<br />
este <strong>in</strong>stabil <strong>si</strong> se descompune rapid sub actiunea apei, <strong>in</strong> timp ce speciile pentaoord<strong>in</strong>ate ale<br />
+<br />
vanadiului sunt stabile <strong>si</strong> modificarea comformationala nu are loc, iar ionii de K legati<br />
ram<strong>in</strong> <strong>in</strong> exteriorul membranei celulare.<br />
D<strong>in</strong> punct de vedere anorganic <strong>in</strong>teresează selectivitatea complexării faţă de ionii de<br />
K + <strong>si</strong> respectiv Na + . Interesează de ce o enzima poate fi selectivă mai întâi faţă de Na + şi apoi<br />
faţă de K + . Se ştie că ionii alcal<strong>in</strong>i au o tend<strong>in</strong>ţă scăzută de complexare.<br />
Canalele ionice care permit trecerea ionilor pr<strong>in</strong> membrane sunt de obicei construite<br />
d<strong>in</strong> prote<strong>in</strong>e polimerice cu conformaţie helicoidală. Aceste helixuri formează pereţii canalelor<br />
ionice, iar conformaţia lor produce aranjamente geometrice specifice pentru un număr de<br />
potenţiale substraturi în care se leagă ionii metalici.<br />
Diferenţele d<strong>in</strong>tre canalele ionice selective faţă de Na + , respectiv fata de K + , sunt<br />
remarcabile şi pot fi explicate presupunând că, pentru ionul Na + , canalele sunt mai mari şi<br />
sunt hidratate. Ionul de Na + , mai puternic hidratat, se deplasează pr<strong>in</strong> canal spre locul de<br />
legare, schimbând propriile molecule de apă coord<strong>in</strong>ate cu moleculele de apă d<strong>in</strong> <strong>in</strong>teriorul<br />
canalului. Ionul de K + , de dimen<strong>si</strong>uni mai mari şi mai puţ<strong>in</strong> hidratat, trece pr<strong>in</strong>tr-un canal<br />
deshidratat, complexând cu anioni d<strong>in</strong> catenele laterale ale <strong>prote<strong>in</strong>elor</strong> ce formează pereţii<br />
canalului.
Factorii sterici au un rol important în transportul selectiv al ionilor, fapt susţ<strong>in</strong>ut de<br />
unii d<strong>in</strong> cei mai <strong>si</strong>mpli liganzi biochimici, eterii coroana (figura nr. 2). Astfel, ligandul de<br />
chelare leagă atât ionii de Na + cât şi cei de K + , dar ultimii sunt de aproximativ 100 de ori mai<br />
puternic legaţi. Selectivitatea este de natură stereochimică. Cu alte cuv<strong>in</strong>te ionul K + se<br />
potriveşte exact în cavitatea concavă a coroanei eterului.<br />
Figura nr. 2. Eter coroana<br />
CONCLUZII<br />
Prezenţa elementului într-un anume mediu gazdă reprez<strong>in</strong>tă un prim <strong>in</strong>diciu la rolul<br />
jucat de element în <strong>si</strong>stemele biologice.<br />
Pr<strong>in</strong>cipalul constituient m<strong>in</strong>eral al plasmei este apa. Ea <strong>in</strong>depl<strong>in</strong>eşte funcţia de solvent<br />
pentru toate celelalte componente, atât organice cât şi cele m<strong>in</strong>erale.<br />
Substanţele m<strong>in</strong>erale dizolvate în plasmă sunt în stare ionică cu realizarea unui<br />
echilibru între anioni <strong>si</strong> cationi.<br />
Polimerul fosfat ATP stochează energia necesară celulelor; această energie poate fi<br />
eliberată pr<strong>in</strong> hidroliza legăturii polifosfatice ( - P – O – P - ).<br />
Gradientul electric şi de concentraţie este a<strong>si</strong>gurat de pompa ionică care realizează<br />
transportul activ.<br />
Transportul activ este de fapt transportul ionilor pr<strong>in</strong> membrană impotriva tend<strong>in</strong>ţei lor<br />
naturale de a difuza către zona cu concentraţie mai scazută.<br />
Canalele ionice care permit trecerea ionilor pr<strong>in</strong> membrane sunt de obicei construite<br />
d<strong>in</strong> prote<strong>in</strong>e polimerice cu conformaţie helicoidală.<br />
Canalele care servesc la transpotul Na + sunt hidratate şi acceptă ioni pr<strong>in</strong> coord<strong>in</strong>area<br />
acestora cu moleculele de apă d<strong>in</strong> <strong>in</strong>teriorul canalului. Aceste molecule de apă pot transporta<br />
rapid şi cu uşur<strong>in</strong>ţă protonii pr<strong>in</strong> mecanismul Grotthus.<br />
Canalele pentru ionii de K + conţ<strong>in</strong> <strong>si</strong>tusuri (substraturi) ligand (anioni d<strong>in</strong> catenele<br />
laterale ale prote<strong>in</strong>ei); d<strong>in</strong> acest punct de vedere canalul pentru K + se aseamană cu un eter<br />
coroană.<br />
BIBLOGRAFIE<br />
1. Popescu A., Cristea E., Zamfirescu – Gheorghiu M., Biochimie Medicală, Editura<br />
medicală, Bucureşti 1980.<br />
2. Shriver D.F., Alk<strong>in</strong>s P.W., Laniford C. H., Chimie Anorganică, Traducere d<strong>in</strong> limba<br />
engleză, Editura Tehnică, Bucureşti 1988<br />
3. Stryer L., Biochemistry, W.H. Freeman and Co. New York 1988<br />
4. Mann S., Biom<strong>in</strong>eralization: the hard part of bio<strong>in</strong>organic chemistry, J. Chem. Soc.,<br />
Dalton Trans.,1 - 1993