As moléculas dentro de uma célula estão constantemente em movimento. Nutrientes, resíduos, proteínas, gorduras, carboidratos, minerais e muitos outros compostos bioquímicos devem ser importados ou exportados para fora da célula. Organelas, que são estruturas dentro de uma célula, produzem ou consomem moléculas específicas. Proteínas de transporte dentro das membranas celulares permitem que as moléculas se difundam através de uma membrana e vesículas ajudam a distribuir moléculas para as proteínas transportadoras.

Vesículas

Uma vesícula é um pequeno envelope lipídico redondo que entrega substâncias para onde elas estão necessário dentro da célula. Um lipídio é uma molécula de gordura com uma cabeça eletricamente carregada e duas caudas sem carga. Uma vesícula, como uma membrana, possui uma camada lipídica interna e externa. Isso não é surpreendente, porque as vesículas são pequenas esferas que se desprendem das membranas. As cabeças carregadas estão voltadas para a superfície enquanto as caudas neutras preenchem o espaço entre elas. O centro da vesícula segura, protege e transporta moléculas ao redor da célula, incluindo as proteínas de transporte que fornecem passagem através de uma membrana biológica.

Proteínas de canal

Membranas contêm residentes permanentes: transportadora e canal proteínas. Ambos abrangem a largura de uma membrana e permitem que certas moléculas se difundam. Normalmente, moléculas carregadas ou grandes não podem se difundir através de uma membrana, porque elas são repelidas pelas caudas lipídicas. Proteínas de transporte na membrana resolvem este problema. As proteínas do canal não requerem energia biológica - elas respondem às diferenças de concentração e carga elétrica em ambos os lados da membrana. Em um processo chamado difusão facilitada, as forças físicas abrem ou fecham a “porta” da proteína, permitindo a passagem de certas moléculas. Várias proteínas de canal funcionam apenas com moléculas específicas que têm a voltagem certa ou composição química para passar.

Proteínas transportadoras

As proteínas transportadoras podem funcionar através de difusão facilitada ou transporte ativo. As proteínas transportadoras alcançam os mesmos resultados que as das proteínas dos canais, mas, no modo de difusão, baseiam-se nas mudanças de forma que ocorrem quando uma molécula elegível se aproxima de uma extremidade da proteína. A proteína se alarga para aceitar a molécula, que então passa pela via da proteína e emerge no outro lado da membrana. As proteínas transportadoras são altamente seletivas e só permitem a passagem de moléculas que combinam com os sítios de ligação da proteína.

Organelas

As vesículas de transporte transportam proteínas e outras substâncias para as proteínas transportadoras de uma membrana e se fundem com a membrana, descarregando seus passageiros na entrada de uma proteína de transporte. Outras organelas, como o retículo endoplasmático, ou ER, e aparelho de Golgi, preparam moléculas, incluindo proteínas, hormônios e lipídios, e as empacotam em vesículas para o transporte. Áspero ER é cravejado com ribossomos que sintetizam proteínas, enquanto o suave ER fabrica lipídios. Algumas vesículas do pronto-socorro entram no aparelho de Golgi, que atua como um despachante para encaminhar e, talvez, modificar e reembalar a carga até o destino correto. Para as células secretoras, aquelas que produzem substâncias para uso em outras partes do organismo, o aparelho de Golgi envia vesículas para a membrana celular, onde elas saem através de uma proteína de transporte.