აქტიური/პასიური ფიჭური ტრანსპორტის განმარტება (მემბრანის მეშვეობით)

უჯრედები სიცოცხლის სტრუქტურის ძირითადი ერთეულებია. ისინი ჰგვანან პატარა ქალაქებს, სავსე აქტივობით და, ისევე როგორც ქალაქში, ტრანსპორტი და გაცვლა მასალები ექსტერიერსა და ინტერიერს შორის აუცილებელია ყველაფრის მუშაობისთვის და უნდა იყოს მკაცრად შემოწმდა. უჯრედის მემბრანა არის ბარიერი, რომელიც გამოყოფს უჯრედს გარე სამყაროსგან და ყველა ნივთიერება, რომელიც შედის და ტოვებს უჯრედებს, უნდა გაიაროს მასში, ზრუნავდეს გავლის რეგულირებაზე.

უჯრედის მემბრანა: შერჩევითი საზღვარი

მემბრანა ჰგავს ფილტრს, რომელიც საშუალებას აძლევს გარკვეული ნივთიერებების გავლას და ბლოკავს სხვებს. იგი შედგება ა ორმაგი ფენა ლიპიდის ტიპი, რომელიც ცნობილია როგორც ფოსფოლიპიდები მასში ჩადებული ცილებით. ეს ცილები არის გადამზიდავი ცილები და, როგორც მათი სახელი მიუთითებს, ისინი ხელს უწყობენ ნივთიერებების გავლას უჯრედში შემავალი და გასული ნაკადების კონტროლის დროს.

ზოგიერთი გადამზიდავი ცილა არხების ფორმირება, შედარება კარიბჭეებთან, რომლებიც იხსნება ან იხურება მასალების გასავლელად. არიან არხის ცილები ისინი იხსნება და იხურება უჯრედების საჭიროებიდან გამომდინარე და პასუხობენ უამრავ სიგნალს. ამ ტიპის ცილა მონაწილეობს უჯრედულ ტრანსპორტში, რომელიც ცნობილია როგორც

პასიური გაადვილებული ტრანსპორტი ან გაადვილებული დიფუზია.

არსებობს სხვა სახის გადამტანი ცილები, რომლებიც ცნობილია როგორც ბომბები და ისინი მოქმედებენ კატაპულტის მსგავსად, რომელიც იჭერს მოლეკულას ერთ მხარეს და ისვრის მას მემბრანის მეორე მხარეს. ამ ტიპის ცილები მოქმედებენ დროს Აქტიური ტრანსპორტი.

კონცენტრაციის გრადიენტები: ფიჭური ტრანსპორტის მამოძრავებელი ძალა

მემბრანის ორივე მხარეს არის ორგანული და მინერალური მოლეკულების წყალხსნარი (ეს ნიშნავს, რომ გამხსნელი წყალია). თითოეული არსებული ნივთიერებისთვის ხსნარს აქვს ა განსხვავებული კონცენტრაცია; ანუ არის გარკვეული რაოდენობის გახსნილი ნივთიერება.

მაგალითად, თუ ორ ჭიქა ლიმონათს მოვამზადებთ 250 მლ ჭიქაში (ჭიქაში შემავალი სითხის რაოდენობა), მაგრამ ერთ ჭიქაში 2 სუფრის კოვზ შაქარს ვასხამთ და 4ს, 4 სუფრის კოვზით აუცილებლად ტკბილი იქნება და შაქრის კონცენტრაცია მაღალი იქნება. მეორე ჭიქას უფრო დაბალი კონცენტრაცია ექნება და ნაკლებად ტკბილი გემო ექნება. თუ ორივე ჭიქის შიგთავსს შევურიეთ, ნარევის არომატი შუა წერტილში ჰომოგენიზდება ორივე ხსნარს შორის და შესაძლოა ახლა გვაქვს ნახევარი ლიტრი ლიმონათი სწორი წერტილით შაქარი. ეს არის მაგალითი იმისა, თუ როგორ ხსნარი მოძრაობს კონცენტრაციის გრადიენტის ქვემოთ. ჭიქების შერევით შაქრის მოლეკულები გადავიდა უფრო კონცენტრირებული ხსნარიდან ნაკლებად კონცენტრირებულში, სანამ მთელი ხსნარი არ მიაღწევდა იმავე კონცენტრაციას და მოძრაობა შეჩერდა.

პასიური ტრანსპორტი

პასიური ტრანსპორტი ონკანის ჩართვასა და წყლის უკონტროლოდ გადინების ნებას ჰგავს. ენერგიის დახარჯვის გარეშე. ამ ეტაპზე, ნივთიერებები მოძრაობენ მათი კონცენტრაციის გრადიენტზეანუ, საიდანაც მეტი კონცენტრაციაა იქ, სადაც ნაკლებია, წონასწორობის მიღწევამდე, როგორც ლიმონათის ჭიქების მაგალითში. არსებობს პასიური ტრანსპორტის ორი ტიპი: მარტივი დიფუზია და გაადვილებული დიფუზია.

უბრალო დიფუზია

ამ ტიპის ტრანსპორტის დროს, მცირე მოლეკულები, როგორიცაა ჟანგბადი და ნახშირორჟანგი, კვეთენ უჯრედის მემბრანას მათი კონცენტრაციის გრადიენტით.

ეს პროცესი ჰგავს ლიმონათის ჭიქების მაგალითს ან როდესაც სუნამოს სუნი ვრცელდება ა ოთახი: მოლეკულები მოძრაობენ იქიდან, სადაც მეტი სუნამოა, იქამდე, სანამ სუნი არ გაფანტავს თანაბრად.

გამარტივებული დიფუზია

უფრო დიდი ან ელექტრულად დამუხტული მოლეკულები ვერ კვეთენ მემბრანას და დახმარება სჭირდებათ მის გადაკვეთაში. ეს არის სადაც არხის გადამტანი ცილები.

The მოლეკულები გადიან არხებს გრადიენტის ქვემოთ., მაგრამ ეს არხები შეიძლება დაიხუროს ან გაიხსნას ფიჭური პირობების საპასუხოდ. თუ არხი დახურულიამიუხედავად იმისა, რომ მემბრანის ორივე მხარეს არის კონცენტრაციის გრადიენტი, მოძრაობა არ იქნება.

ოსმოზი

ეს არის წყლის მარტივი დიფუზია უჯრედის მემბრანაზე.. წყალს აქვს მემბრანული ცხიმების გავლის წარმოუდგენელი უნარი, რაც ნიშნავს, რომ უჯრედებმა გულდასმით უნდა გააკონტროლონ წყლის შემცველობა.

თუ უჯრედი უფრო მარილიან გარემოშია, ვიდრე მისი ინტერიერი, წყალი გაჟონავს უჯრედიდან, რათა განზავდეს გარე მარილი, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს უჯრედის შემცირება. მეორეს მხრივ, თუ გარე გარემო ნაკლებად მარილიანია, წყალი შედის უჯრედში, რაც იწვევს მის შეშუპებას და შესაძლოა ადიდებას. ამის თავიდან ასაცილებლად, მცენარეთა უჯრედებს აქვთ ხისტი უჯრედის კედელი რომელიც შეიცავს უჯრედს და ხელს უშლის მას მოცულობის გაზრდას ლიმიტის მიღმა.

ცხოველური უჯრედები კედლის გარეშე, უნდა იყოს მკაცრად კონტროლირებადი მარილიანობის გარემოში, წინააღმდეგ შემთხვევაში შეიძლება დაზარალდნენ ა ოსმოსური შოკი და მოკვდეს. ამ მიზეზით, ძალიან მნიშვნელოვანია სისხლის მარილის ბალანსი, რომელიც პასუხისმგებელია ექსკრეტორულ სისტემაზე.

აქტიური ტრანსპორტი და მაგალითები

პასიური ტრანსპორტისგან განსხვავებით, აქტიური ტრანსპორტი მოითხოვს ენერგიის ხარჯვას. უჯრედები ენერგიის გამოყენება ნივთიერებების კონცენტრაციის გრადიენტის საწინააღმდეგოდ გადასაადგილებლადანუ, საიდანაც ნაკლები კონცენტრაციაა იქამდე, სადაც მეტია. უჯრედები გამოიყენეთ ენერგია ტუმბოს ცილების გასააქტიურებლად, კატაპულტებზე, რომლებზეც ვსაუბრობდით, როცა უჯრედის კედლის სტრუქტურა ვახსენეთ.

აქტიური ტრანსპორტის დროს, გადამზიდავი ცილები იყენებენ ენერგიას პირდაპირ რომ შეძლონ ნივთიერებების გადატუმბვა მათი გრადიენტის საწინააღმდეგოდ. იონები და მინერალური მარილები არის ნივთიერებები, რომლებიც ზოგჯერ მოძრაობენ მათი გრადიენტის საწინააღმდეგოდ ამ ტიპის პროცესებით. ამის მაგალითია ნატრიუმ-კალიუმის ტუმბო, რომელიც აუცილებელია კუნთებისა და ნეირონების ფუნქციონირებისთვის.

სხვა დროს, გადამზიდავი ცილები ფუნქციონირებს პასიურ ტრანსპორტთან ერთად. ამ შემთხვევაში, გრადიენტის სასარგებლოდ გადადგმული ნაბიჯი იძლევა „ბიძგს“ ან ათრევს ნივთიერებას, რომელიც კვეთს მის გრადიენტს. თითქოს ინერცია გამოიყენეს წინსვლისთვის. ამის მაგალითია გლუკოზის ტრანსპორტირება ნაწლავის უჯრედებში, სადაც ნატრიუმი გამოიყოფა უჯრედიდან ნატრიუმ-კალიუმის ტუმბო, რომელიც წარმოქმნის გრადიენტს, რომელიც საშუალებას აძლევს გლუკოზას შევიდეს უჯრედში ამ უპირატესობის გამოყენებით "ბიძგი".

ენდოციტოზი

კიდევ ერთი აქტიური სატრანსპორტო მექანიზმია ენდოციტოზი, რომელიც ასევე ახორციელებს ნივთიერებების ტრანსპორტირებას მისი გრადიენტის საწინააღმდეგოდდა გამოიყენება უფრო დიდი ნაწილაკები, დაახლოებით ბაქტერიის ან უჯრედის ზომის. Ამ შემთხვევაში, უჯრედი "ყლაპავს" ნაწილაკს. ეს მექანიზმი არის ერთუჯრედიანი ორგანიზმების საკვების ძირითადი ფორმა და იმუნური სისტემის ზოგიერთი უჯრედი, რომელიც ცნობილია როგორც მაკროფაგები, ჭამს ორგანიზმის დამპყრობელ აგენტებს.

არსებობს სხვა სატრანსპორტო მექანიზმები, მაგრამ გამოვლენილი მექანიზმები არის მთავარი და ყველაზე გავრცელებული უჯრედებში.