Definicija aktivnog/pasivnog staničnog transporta (kroz membranu)

Stanice su osnovne jedinice strukture života. Oni su kao mali gradovi puni aktivnosti i, kao u gradu, prijevoza i razmjene Materijali između eksterijera i interijera ključni su da bi sve funkcioniralo i moraju biti rigorozni provjereno. Stanična membrana je barijera koja stanicu dijeli od vanjskog svijeta i kroz nju moraju proći sve tvari koje ulaze i izlaze iz stanica, vodeći računa o regulaciji prolaza.

Stanična membrana: selektivna granica

Membrana je poput filtera koji omogućuje prolaz određenim tvarima, a blokira druge. Sastoji se od a dupli sloj vrste lipida poznatog kao fosfolipidi s proteinima ugrađenim u njega. Ovi proteini su proteini nosači i, kao što im ime kaže, olakšavaju prolaz tvari dok kontroliraju tokove koji ulaze i izlaze iz stanice.

Neki prijenosni proteini formirati kanale, usporedivo s vratima, koja se otvaraju ili zatvaraju kako bi omogućila prolaz materijala. Jesu li proteini kanala otvaraju se i zatvaraju na temelju potreba stanica i odgovaraju na mnoštvo signala. Ova vrsta proteina sudjeluje u vrsti staničnog transporta poznatoj kao

pasivni olakšani transport ili olakšana difuzija.

Postoje i druge vrste transportnih proteina, poznatih kao bombe a djeluju na sličan način kao katapult koji hvata molekulu s jedne strane i baca je prema drugoj strani membrane. Ove vrste proteina djeluju tijekom Aktivni transport.

Gradijent koncentracije: Pokretačka snaga staničnog transporta

S obje strane membrane nalazi se vodena otopina (to znači da je otapalo voda) organskih i mineralnih molekula. Za svaku od prisutnih tvari otopina ima a različita koncentracija; odnosno postoji određena količina otopljene tvari.

Na primjer, ako pripremimo dvije čaše limunade u čaši od 250 ml (količina tekućine koja uđe u čašu), ali jedna od čaša ima stavimo 2 zlice secera a ostale 4, ono sa 4 zlice ce sigurno biti preslatko i koncentracija secera bit ce velika. Druga čaša će imati manju koncentraciju i okus će biti manje sladak. Ako pomiješamo sadržaj obje čaše, okus smjese će se homogenizirati na sredini između obje otopine, a možda sada imamo pola litre limunade s pravom točkom šećer. Ovo je primjer kako otopljene tvari kreću se niz gradijent koncentracije. Miješanjem čaša molekule šećera su se kretale iz jače koncentrirane otopine u manje koncentriranu, sve dok cijela otopina ne postigne istu koncentraciju i kretanje prestane.

pasivni transport

Pasivni transport je kao da otvorite slavinu i jednostavno pustite da voda nekontrolirano teče. bez rasipanja energije. U ovoj fazi, tvari se kreću niz gradijent koncentracije, odnosno od mjesta gdje je veća koncentracija do mjesta gdje je manja, do postizanja ravnoteže, kao u primjeru čaše limunade. Postoje dvije vrste pasivnog transporta: jednostavna difuzija i olakšana difuzija.

Obična difuzija

U ovoj vrsti transporta, male molekule, poput kisika i ugljičnog dioksida, prolaze kroz staničnu membranu niz njihov koncentracijski gradijent.

Ovaj proces je sličan primjeru čaša limunade ili kada se miris parfema širi kroz soba: molekule se kreću od mjesta gdje ima više parfema do mjesta gdje ga ima manje dok se miris ne rasprši ravnomjerno.

Olakšana difuzija

Veće ili električki nabijene molekule ne mogu prijeći membranu i potrebna im je pomoć da je prođu. Ovdje je proteini prijenosnici kanala.

The Molekule prolaze kroz kanale niz gradijent., ali ti se kanali mogu zatvoriti ili otvoriti kao odgovor na stanične uvjete. Ako je kanal zatvoren, iako postoji koncentracijski gradijent s obje strane membrane, neće biti pomaka.

Osmoza

To je jednostavna difuzija vode kroz staničnu membranu.. Voda ima nevjerojatnu sposobnost prolaska kroz membranske masti, što znači da stanice moraju pažljivo kontrolirati sadržaj vode.

Ako je stanica u slanijoj okolini od njezine unutrašnjosti, voda će iscuriti iz stanice kako bi razrijedila vanjsku sol, što može dovesti do skupljanja stanice. S druge strane, ako je vanjska sredina manje slana, voda će ući u ćeliju, uzrokujući njezino bubrenje i moguće pucanje. Da biste to izbjegli, biljne stanice imaju krutu staničnu stijenku koji sadrži stanicu i sprječava njezino povećanje volumena preko granice.

životinjske stanice bez stijenke, moraju biti u okruženju sa strogo kontroliranim salinitetom, inače bi mogli oboljeti od a osmotski šok i umrijeti. Zbog toga je slana ravnoteža krvi koja je zadužena za izlučivanje vrlo važna.

Aktivni transport i primjeri

Za razliku od pasivnog transporta, aktivni transport zahtijeva utrošak energije. Stanice koriste energiju za pomicanje tvari protiv njihovog koncentracijskog gradijenta, odnosno od mjesta gdje je manja koncentracija do mjesta gdje je više. Stanice koristiti energiju za aktiviranje proteina pumpe, katapulti o kojima smo govorili kad smo spomenuli strukturu stanične stijenke.

Tijekom aktivnog transporta, transportni proteini koriste energiju izravno kako bi mogli pumpati tvari protiv njihovog gradijenta. Ioni i mineralne soli su tvari koje se ponekad kreću protiv svog gradijenta procesima ove vrste. Primjer je natrij-kalijeva pumpa, neophodna za funkcioniranje mišića i neurona.

U drugim slučajevima, proteini nosači funkcioniraju povezani s pasivnim transportom. U ovom slučaju, korak u korist gradijenta daje "guranje" ili vuče tvar koja prelazi nasuprot njegovom gradijentu. Kao da se koristi inercija za kretanje naprijed. Primjer je transport glukoze u crijevnim stanicama, gdje se natrij pumpa iz stanice natrij-kalijeva pumpa, stvarajući gradijent koji omogućuje glukozi da uđe u stanicu koristeći to "gurnuti".

endocitoza

Drugi aktivni transportni mehanizam je endocitoza, koja također prenosi tvari protiv svog gradijenta, a koristi se za veće čestice, otprilike veličine bakterije ili stanice. U ovom slučaju, stanica “guta” česticu. Ovaj mehanizam je glavni oblik hrane za jednoćelijske organizme a neke od stanica imunološkog sustava, poznate kao makrofagi, jedu invazivne agense u tijelu.

Postoje i drugi transportni mehanizmi, ali izloženi mehanizmi su glavni i najčešći u stanicama.