Transporte a través de membranas Modelo de canal para K+: el canal en sí está compuesto por un tetrámero, siendo la subunidad alfa la principal; contiene filtro de selectividad y compuerta de voltaje formada por aa básicos que proveen carga positiva. Hay canales de K+ pueden ser de salida de K+ o de entrada de K+ a la célula 1 Transporte activo. Bombas primarias H+_ Bombas ATPasas de membrana plasmática Bomba Ca+ _ ATPasas de membrana plasmática Bombas H+_ ATPasas de vacuola Bombas H+_ pirofosfatasa vacuolar (H+_ PPasas) Son bombas electrogénicas ya que el transporte de iones involucra un movimiento de cargas a través de la membrana. ATPasas de membrana plasmática Son codificadas por una familia de cerca de 10 genes que codifican diversas isoformas de esta enzima. Diferentes genes de esta familia se expresan en diferentes órganos y tejidos de las plantas. Así, una isoforma se encuentra preferentemente en la superficie de las raíces, otra en semillas, y aún otras en floema. Esta diversidad de isoformas permitiría que el transporte sea regulado diferencialmente en cada tejido. Al igual que otras enzimas, estas ATPasas de plasmalema se ven influenciadas por variables tales como: © del sustrato (ATP), pH y temperatura. 2 Dominios funcionales de una ATPasa de plasmalema. Esta proteína posee 10 dominios conectados a la membrana. Algunos dominios constituyen el canal catiónico a través del cual se bombean los H+. El dominio catalítico enfrenta al citosol e incluye un residuo aspártico que se fosforila durante el ciclo catalítico. 3 La activación o desactivación es mediada por un dominio autoinhibitorio del C-terminal de la cadena polipeptídica. La regulación puede estar dada por una variedad de señales tales como luz, hormonas, ataque de patógeno. Si el dominio autoinhibitorio es removido por acción de proteasas, la enzima se vuelve irreversiblemente activada. El efecto autoinhibitorio del dominio C-terminal puede también ser regulado por la acción de quinasas y fosfatasas que adicionan o remueven grupos fosfatos en los residuos serina o treonina de la enzima. H+-ATPasa Vacuolar (V-ATPasa): Transporta protones a la vacuola. Operan como Motores Rotatorios. Motor rotatorio V-ATPasa V1: complejo catalítico que hidroliza ATP V0: complejo que actúa como un rotor La rotación del eje V1 hace rotar el complejo V0 y los H+ son transportados de un lado de la membrana hacia el otro lado. 4 Bomba H+-pirofosfatasa Vacuolar (H+-PPasa): Actúa conjuntamente con la V-ATPasa en crear un gradiente protónico a través del tonoplasto. Utiliza la energía producida por la hidrólisis del pirofosfato inorgánico (PPi). La energía producida por la hidrólisis de PPi es menor a la producida por la hidrólisis de ATP. Dado que la energía libre liberada por PPi es menor que la liberada por ATP, esta carencia es compensada por el hecho de que la H+-PPasa vacuolar acarrea sólo un H+ por PPi, mientras que la V-ATPasa transporta 2 H+ por ATP. Por lo tanto, la energía disponible para cada H+ transportado es casi la misma. Transporte activo. Transporte secundario Cotransporte: utiliza la energía almacenada en el gradiente protónico Simporte (azúcares, aminoácidos, Cl-, NO3-, H2PO4-) y Antiporte (azúcares, Na+, Mg++, Ca++) 5 Transportadores Vacuolares ABC: Miembros de otra gran familia de proteínas transportadoras energizadas por la hidrólisis del ATP. Transportan moléculas orgánicas de gran tamaño hacia la vacuola, por ej. catabolitos de la clorofila ligados a Glutation, los cuales son generados durante la senescencia de las hojas. 6