1. Diffusione passiva :Piccole molecole non polari come l'ossigeno (O2) e l'anidride carbonica (CO2) possono passare direttamente attraverso il doppio strato lipidico della membrana cellulare mediante diffusione passiva. Queste molecole scendono lungo il loro gradiente di concentrazione senza richiedere input di energia.
2. Diffusione facilitata :Alcune molecole polari, come il glucosio o gli aminoacidi, richiedono assistenza per attraversare la membrana. Le proteine integrali di membrana chiamate proteine canale o proteine trasportatrici facilitano il loro movimento lungo il gradiente di concentrazione. Le proteine canale formano pori idrofili, consentendo il passaggio di molecole specifiche, mentre le proteine trasportatrici si legano alle molecole e le trasportano attraverso la membrana.
3. Trasporto attivo :I meccanismi di trasporto attivo utilizzano l'energia (solitamente ATP) per spostare le molecole contro il loro gradiente di concentrazione, da un'area a concentrazione inferiore a un'area a concentrazione maggiore. Vari trasportatori di membrana, come le pompe ioniche e i trasportatori della cassetta legante l’ATP (ABC), trasportano attivamente ioni, nutrienti e altre sostanze attraverso la membrana cellulare.
4. Endocitosi :L'endocitosi è un processo mediante il quale la membrana cellulare fagocita il materiale extracellulare, formando vescicole che trasportano il materiale nella cellula. Esistono tre tipi principali di endocitosi:
- Fagocitosi :Le cellule inglobano particelle solide, microrganismi o detriti cellulari estendendo gli pseudopodi e formando una coppa fagocitica. Il materiale inghiottito è racchiuso in un fagosoma, che alla fine si fonde con i lisosomi per la degradazione.
- Pinocitosi :Conosciuta anche come "bere cellulare", la pinocitosi comporta l'assorbimento non specifico di liquidi extracellulari e sostanze disciolte. Piccole invaginazioni della membrana chiamate pinosomi si staccano per formare vescicole all'interno della cellula.
- Endocitosi mediata da recettori :Questo processo si basa su recettori specifici sulla membrana cellulare che si legano a particolari ligandi o molecole. Il complesso ligando-recettore invagina la membrana, formando un solco rivestito di clatrina che alla fine si stacca per formare una vescicola rivestita di clatrina. La vescicola si fonde quindi con i lisosomi per la degradazione del carico.
5. Esocitosi :L'esocitosi è l'opposto dell'endocitosi, dove i materiali vengono trasportati dall'interno della cellula all'ambiente extracellulare. Vescicole contenenti ormoni, neurotrasmettitori, prodotti di scarto o altre sostanze si fondono con la membrana cellulare, rilasciando il loro contenuto all'esterno della cellula.
Questi meccanismi garantiscono un trasporto efficiente e selettivo dei segnali chimici attraverso la membrana cellulare, consentendo alle cellule di rispondere all’ambiente circostante, scambiare nutrienti, comunicare con altre cellule e mantenere l’omeostasi.
