Az aktív/passzív sejttranszport meghatározása (membránon keresztül)

A sejtek az élet szerkezetének alapegységei. Olyanok, mint a kis városok, amelyek tele vannak tevékenységgel, és mint egy városban, közlekedéssel és cserével Az anyagok a külső és a belső között elengedhetetlenek ahhoz, hogy minden működjön, és ezeket szigorúan be kell tartani ellenőrizve. A sejtmembrán az a gát, amely elválasztja a sejtet a külvilágtól, és minden olyan anyagnak át kell jutnia, amely bejut a sejtbe és kilép a sejtekből, gondoskodva az áthaladás szabályozásáról.

A sejtmembrán: szelektív határ

A membrán olyan, mint egy szűrő, amely lehetővé teszi bizonyos anyagok átjutását, másokat pedig blokkol. Ez áll a duplarétegű néven ismert lipidtípusból foszfolipidek a benne beágyazott fehérjékkel. Ezek a fehérjék a hordozó fehérjék és ahogy a nevük is mutatja, megkönnyítik az anyagok áthaladását, miközben szabályozzák a sejtbe belépő és onnan kilépő áramlásokat.

Néhány hordozó fehérje csatornákat alkotnak, hasonló a kapukhoz, amelyek nyílnak vagy záródnak, hogy lehetővé tegyék az anyagok áthaladását. Vannak

csatorna fehérjék a sejtek igényei alapján nyitnak és zárnak, és jelek sokaságára reagálnak. Ez a típusú fehérje részt vesz a sejttranszportban, az úgynevezett passzív megkönnyített transzport vagy elősegített diffúzió.

Léteznek más típusú transzporter fehérjék is, az ún bombák és hasonló módon működnek, mint a katapult, amely az egyik oldalon elfog egy molekulát, és a membrán másik oldala felé dobja. Az ilyen típusú fehérjék a Aktiv szállitás.

Koncentrációs gradiensek: A celluláris közlekedés hajtóereje

A membrán mindkét oldalán szerves és ásványi molekulák vizes oldata (ez azt jelenti, hogy az oldószer víz) található. Minden jelenlévő anyag esetében az oldatnak van egy eltérő koncentráció; vagyis bizonyos mennyiségű oldott anyag van feloldva.

Például, ha egy 250 ml-es pohárban készítünk két pohár limonádét (amennyi folyadék kerül egy pohárba), de az egyik pohárban teszünk bele 2 evőkanál cukrot és a másik 4-et, a 4 evőkanálos biztosan túl édes lesz és a cukorkoncentráció is magas lesz. A másik pohár alacsonyabb koncentrációjú és kevésbé édes ízű lesz. Ha mindkét pohár tartalmát összekeverjük, a keverék íze egy felezőponton homogenizálódik mindkét megoldás között, és esetleg most van fél liter limonádé a megfelelő ponttal cukor. Ez egy példa arra, hogyan Az oldott anyagok lefelé mozognak a koncentrációgradiensen. A főzőpoharak összekeverésével a cukormolekulák a töményebb oldatból a kevésbé töményebbbe kerültek, mígnem a teljes oldat azonos koncentrációt érte el és a mozgás meg nem állt.

passzív szállítás

A passzív szállítás olyan, mint amikor kinyitod a csapot, és egyszerűen hagyod, hogy ellenőrizetlenül folyjon a víz. energia pazarlása nélkül. Ebben a szakaszban az anyagok lefelé mozognak koncentrációgradiensükön, vagyis onnan, ahol több a koncentráció, oda, ahol kevesebb, az egyensúly eléréséig, mint például a limonádé pohároknál. A passzív transzportnak két típusa van: egyszerű diffúzió és megkönnyített diffúzió.

Sima diffúzió

Az ilyen típusú transzport során a kis molekulák, mint például az oxigén és a szén-dioxid, áthaladnak a sejtmembránon koncentrációgradiensükön.

Ez a folyamat hasonló a pohár limonádé példájához, vagy amikor egy parfüm illata átterjed a szoba: a molekulák onnan mozognak, ahol több a parfüm, oda, ahol kevesebb, amíg az illat szét nem oszlik egyenletesen.

Könnyített diffúzió

A nagyobb vagy elektromosan töltött molekulák nem tudnak átjutni a membránon, és segítségre van szükségük az átjutáshoz. Itt van a csatorna transzporter fehérjék.

A A molekulák a gradiensen lefelé haladnak a csatornákon., de ezek a csatornák bezárhatók vagy kinyithatók a celluláris viszonyoknak megfelelően. Ha a csatorna zárva van, bár a membrán mindkét oldalán koncentrációgradiens van, nem lesz mozgás.

Ozmózis

Ez a víz egyszerű diffúziója a sejtmembránon keresztül.. A víz hihetetlenül képes áthaladni a membránzsírokon, ami azt jelenti, hogy a sejteknek gondosan ellenőrizniük kell víztartalmukat.

Ha egy sejt sósabb környezetben van, mint a belsejében, a víz kiszivárog a sejtből, hogy hígítsa a külső sót, ami a sejt zsugorodásához vezethet. Másrészt, ha a külső környezet kevésbé sós, akkor a víz bejut a sejtbe, ami megduzzad, esetleg szétrobban. Ennek elkerülése érdekében a növényi sejteknek merev sejtfaluk van amely tartalmazza a sejtet, és megakadályozza, hogy mennyisége egy határon túlra növekedjen.

fal nélküli állati sejtek, szigorúan ellenőrzött sótartalmú környezetben kell lenniük, különben szenvedhetnek a ozmotikus sokk és meghalni. Emiatt nagyon fontos a vér sóháztartása, amely a kiválasztó rendszerért felelős.

Aktív közlekedés és példák

A passzív közlekedéssel ellentétben az aktív közlekedés energiaráfordítást igényel. A sejteket energiát használnak fel az anyagok koncentrációgradiensük ellenében történő mozgatására, vagyis onnan, ahol kevesebb a koncentráció, oda, ahol több. A sejteket energiát használnak fel a pumpás fehérjék aktiválására, a katapultokról beszéltünk, amikor a sejtfal szerkezetét említettük.

Az aktív szállítás során a transzporter fehérjék energiát használnak fel közvetlenül, hogy képesek legyenek az anyagokat a gradiensük ellen pumpálni. Az ionok és az ásványi sók olyan anyagok, amelyek az ilyen típusú folyamatok során néha a gradiensük ellen mozognak. Ilyen például a nátrium-kálium pumpa, amely nélkülözhetetlen az izmok és a neuronok működéséhez.

Más esetekben a hordozófehérjék passzív transzporthoz kapcsolódnak. Ebben az esetben a gradiens javára tett lépés "lökést" ad, vagy elhúzza a gradiensével szemben keresztező anyagot. Mintha tehetetlenséget használtak volna az előrelépéshez. Ilyen például a glükóz transzportja a bélsejtekben, ahol a nátriumot a sejtből pumpálják ki nátrium-kálium pumpa, amely gradienst hoz létre, amely lehetővé teszi a glükóz bejutását a sejtbe, kihasználva ezt "nyom".

endocitózis

Egy másik aktív transzportmechanizmus az endocitózis, amely szintén gradiensével szemben szállítja az anyagokat, és arra használják nagyobb részecskék, körülbelül akkora, mint egy baktérium vagy sejt. Ebben az esetben, a sejt „lenyeli” a részecskét. Ez a mechanizmus a az egysejtű szervezetek fő tápláléka és az immunrendszer egyes sejtjei, az úgynevezett makrofágok felfalják a szervezet behatoló ágenseit.

Vannak más transzportmechanizmusok is, de a feltárt mechanizmusok a legfontosabbak és a leggyakoribbak a sejtekben.