Biochimica strutturale

Mu = Mustandard + RTln [C] + zFV --> e per giunta C dovrebbe essere sostituita dall'attività, che è solitamente inferiore alla C a causa delle interazioni. Questo genera un gradiente elettrochimico dipendente dalla C (o meglio dall'attività), e dalla carica della molecola; espresso come differenza tra l'interno e l'esterno: deltaMu = deltaG = RTln [C]e / [C]i + zF (Ee - Ei) Ovviamente il Mustandard è uguale da entrambe la parti della membrana solo perché sono entrambe soluzioni acquose (=stesso solvente); misurando ad es. tra l'esterno e in mezzo ai lipidi di membrana (=diverso solvente), la differenza dei Mustandard dovrebbe essere considerata. In realtà, anche considerare i solventi intra- ed extra- cellulari come soluzioni perfettamente acquose è discutibile... Si mette il potenziale (e la concentrazione) della fase finale al segno positivo e quello della fase iniziale al segno negativo (cioè x 2 - x 1 ). Il potenziale standard è il potenziale quando C (o attività) è 1, e quindi il suo logaritmo è 0. Un potenziale è la derivata parziale dell'energia libera di Gibbs rispetto alla molarità di quella sostanza. Lo spessore della parte idrofobica della membrana è attorno ai 40 A, e mentre la costante dielettrica dell'acqua è circa 80, nei lipidi è 2. Inoltre, lo ione si trova ad essere estremamente sfavorito in un ambiente dove non può crearsi una sfera di solvatazione né creare alcuna interazione polare; pertanto la sua "estrazione" nella fase lipidica di membrana è talmente sfavorevole da essere lentissima. Una molecola non ionica, come il glucosio, espone però degli OH che generano ponti H con l'acqua circostante, e anche in questo caso la sua "estrazione" nei lipidi di membrana significa la rottura senza possibilità di sostituzione dei ponti H. In entrambi i casi, il coefficiente di diffusione è bassissimo, e quindi minimo è il flusso attraverso la membrana. Da qui la necessità dei canali, che formano legami col soluto per compensare la perdita dei legami con l'acqua (legami ad energia paragonabile, ma non superiore, o il soluto resterebbe intrappolato nel canale). Analogamente a un enzima, abbassa il deltaG dell'attraversamento della membrana. Ogni canale è stereospecifico, in quanto la sua geometria si adatta nella maniera migliore alla struttura di uno specifico soluto. Porine Proteine di trasporto non selettive, localizzata sulla membrana esterna dei batteri Gram- Struttura circolare a barile beta antiparallelo up-and-down, formata da 16 filamenti, a formare un manicotto alto circa 40 A. Un'ansa e una piccola elica sporgono all'interno del foro. Lungo la parete c'è un'alternanza di aa idrofilici e idrofobici: questi ultimi si affacciano verso l'esterno, mentre i polari sporgono verso l'interno (ciò è dovuto alla natura del foglietto beta, in cui i residui laterali sporgono sempre in trans). I residui polari sono sensibili alla solvatazione, e dato che la dimensione del canale lo consente, il canale è sempre pieno di acqua. Un barile beta ha sempre almeno 8 filamenti; ma un barile di soli 8 filamenti ha il foro centrale occluso dai residui laterali. Continua »