Aktīvā/pasīvā šūnu transporta definīcija (caur membrānu)

Šūnas ir dzīvības struktūras pamatvienības. Tās ir kā mazas pilsētas, pilnas rosības un, gluži kā pilsētā, transporta un apmaiņas Materiāli starp ārpusi un iekšpusi ir būtiski, lai viss darbotos, un tam ir jābūt stingri pārbaudīts. Šūnu membrāna ir barjera, kas atdala šūnu no ārpasaules, un visām vielām, kas nonāk šūnās un iziet no tām, ir jāiziet cauri tai, rūpējoties par caurbraukšanas regulēšanu.

Šūnu membrāna: selektīva robeža

Membrāna ir kā filtrs, kas ļauj iziet noteiktām vielām, bet bloķē citas. Tas sastāv no a dubultslānis no lipīdu veida, kas pazīstams kā fosfolipīdi ar tajā iestrādātiem proteīniem. Šie proteīni ir nesējproteīni un, kā norāda to nosaukums, tie atvieglo vielu pāreju, vienlaikus kontrolējot plūsmas, kas nonāk šūnā un iziet no tās.

Daži nesējproteīni veido kanālus, kas ir salīdzināms ar vārtiem, kas atveras vai aizveras, lai nodrošinātu materiālu pārvietošanos. Ir kanālu proteīni tās atveras un aizveras, pamatojoties uz šūnu vajadzībām, un reaģē uz daudziem signāliem. Šis proteīna veids piedalās šūnu transporta veidā, kas pazīstams kā

pasīvā atvieglotā transportēšana vai atvieglota difūzija.

Ir arī citi transporta proteīnu veidi, kas pazīstami kā bumbas un tie darbojas līdzīgi kā katapulta, kas uztver molekulu vienā pusē un izmet to pret otru membrānas pusi. Šāda veida olbaltumvielas darbojas laikā Aktīvs transports.

Koncentrācijas gradienti: šūnu transporta dzinējspēks

Abās membrānas pusēs ir organisko un minerālvielu molekulu ūdens šķīdums (tas nozīmē, ka šķīdinātājs ir ūdens). Katrai no esošajām vielām šķīdumam ir a dažāda koncentrācija; tas ir, ir izšķīdis noteikts daudzums izšķīdušās vielas.

Piemēram, ja pagatavojam divas glāzes limonādes 250ml glāzē (šķidruma daudzums, kas nonāk glāzē), bet vienā no glāzēm ir liekam 2 ēdamkarotes cukura un otras 4, tas ar 4 ēdamkarotēm noteikti būs par saldu un cukura koncentrācija augsta. Otra glāze būs ar mazāku koncentrāciju un garšos mazāk salda. Ja sajaucam abu glāžu saturu, maisījuma garša tiks homogenizēta viduspunktā starp abiem risinājumiem, un, iespējams, tagad mums ir puslitrs limonādes ar pareizo punktu cukurs. Šis ir piemērs tam, kā izšķīdušās vielas pārvietojas uz leju pa koncentrācijas gradientu. Sajaucot vārglāzes, cukura molekulas pārvietojās no koncentrētāka šķīduma uz mazāk koncentrētu, līdz viss šķīdums sasniedza vienādu koncentrāciju un kustība apstājās.

pasīvais transports

Pasīvā transportēšana ir kā jaucējkrāna atvēršana un vienkārši ļaut nekontrolējami plūst ūdenim. netērējot enerģiju. Šajā posmā, vielas pārvietojas uz leju to koncentrācijas gradientā, tas ir, no vietas, kur ir vairāk koncentrācijas, uz vietu, kur ir mazāk, līdz tiek sasniegts līdzsvars, kā tas ir limonādes glāžu piemērā. Ir divi pasīvā transporta veidi: vienkārša difūzija un atvieglota difūzija.

Vienkārša difūzija

Šāda veida transportā mazas molekulas, piemēram, skābeklis un oglekļa dioksīds, šķērso šūnu membrānu lejup pa to koncentrācijas gradientu.

Šis process ir līdzīgs limonādes glāžu piemēram vai kad smaržu smarža izplatās caur a telpa: molekulas pārvietojas no vietas, kur ir vairāk smaržu, uz vietu, kur to ir mazāk, līdz smarža izkliedējas vienmērīgi.

Atvieglota difūzija

Lielākas vai elektriski lādētas molekulas nevar šķērsot membrānu, un tām ir nepieciešama palīdzība, lai to šķērsotu. Šī ir vieta, kur kanālu transporta proteīni.

The Molekulas šķērso kanālus lejup pa gradientu., taču šos kanālus var aizvērt vai atvērt, reaģējot uz šūnu apstākļiem. Ja kanāls ir aizvērts, lai gan abās membrānas pusēs ir koncentrācijas gradients, kustību nebūs.

Osmoze

Tā ir vienkārša ūdens difūzija caur šūnu membrānu.. Ūdenim ir neticama spēja iziet cauri membrānas taukiem, kas nozīmē, ka šūnām rūpīgi jākontrolē ūdens saturs.

Ja šūna atrodas sāļākā vidē nekā tās iekšpuse, ūdens iztecēs no šūnas, lai atšķaidītu ārējo sāli, kas var izraisīt šūnas saraušanos. Savukārt, ja ārējā vide ir mazāk sāļa, šūnā iekļūs ūdens, izraisot tās uzbriest un, iespējams, pārsprāgšanu. Lai no tā izvairītos, augu šūnām ir stingra šūnu siena kas satur šūnu un neļauj tai palielināt apjomu pāri robežai.

dzīvnieku šūnas bez sienas, jāatrodas vidē ar stingri kontrolētu sāļumu, pretējā gadījumā tie var ciest a osmotiskais šoks un mirt. Šī iemesla dēļ ļoti svarīgs ir asiņu sāls līdzsvars, kas ir atbildīgs par ekskrēcijas sistēmu.

Aktīvais transports un piemēri

Atšķirībā no pasīvā transporta, aktīvajam transportam ir nepieciešami enerģijas izdevumi. Šūnas izmantot enerģiju, lai pārvietotu vielas pret to koncentrācijas gradientu, tas ir, no vietas, kur ir mazāka koncentrācija, uz to, kur ir vairāk. Šūnas izmantot enerģiju, lai aktivizētu sūkņa proteīnus, katapultas, par kurām mēs runājām, kad pieminējām šūnas sienas struktūru.

Aktīvās transportēšanas laikā, transporta proteīni izmanto enerģiju tieši, lai varētu sūknēt vielas pret to gradientu. Joni un minerālsāļi ir vielas, kas dažkārt pārvietojas pret savu gradientu šāda veida procesos. Piemērs ir nātrija-kālija sūknis, kas ir būtisks muskuļu un neironu darbībai.

Citreiz nesējproteīni darbojas kopā ar pasīvo transportu. Šajā gadījumā solis par labu gradientam dod "spiedienu" vai velk vielu, kas šķērso tās gradientu. It kā inerce tiktu izmantota, lai virzītos uz priekšu. Piemērs ir glikozes transportēšana zarnu šūnās, kur nātrijs tiek izsūknēts no šūnas nātrija-kālija sūknis, kas rada gradientu, kas ļauj glikozei iekļūt šūnā, izmantojot šīs priekšrocības "spiediet".

endocitoze

Vēl viens aktīvs transporta mehānisms ir endocitoze, kas arī transportē vielas pret tā gradientu, un tiek izmantots lielākas daļiņas, apmēram baktērijas vai šūnas lielumā. Šajā gadījumā, šūna "norij" daļiņu. Šis mehānisms ir galvenā vienšūnu organismu barības forma un dažas imūnsistēmas šūnas, kas pazīstamas kā makrofāgi, ēd organismā uzbrūkošos aģentus.

Ir arī citi transporta mehānismi, bet atklātie mehānismi ir galvenie un visizplatītākie šūnās.