Definitie van actief/passief cellulair transport (door het membraan)

Cellen zijn de basiseenheden van de structuur van het leven. Het zijn net kleine steden vol bedrijvigheid en, net als in een stad, vervoer en uitwisseling van materialen tussen het exterieur en het interieur is essentieel om alles te laten werken en moet rigoureus zijn gecontroleerd. Het celmembraan is de barrière die de cel scheidt van de buitenwereld, en alle stoffen die de cellen binnenkomen en verlaten, moeten er doorheen gaan en zorgen voor het reguleren van de doorgang.

Het celmembraan: een selectieve grens

Het membraan is als een filter dat bepaalde stoffen doorlaat en andere blokkeert. Het is samengesteld uit een dubbele laag van een soort lipide bekend als fosfolipiden met daarin ingebedde eiwitten. Deze eiwitten zijn de drager eiwitten en, zoals hun naam al aangeeft, vergemakkelijken ze de doorgang van stoffen terwijl ze de stromen regelen die de cel binnenkomen en verlaten.

Sommige dragereiwitten kanalen vormen, vergelijkbaar met poorten, die open of dicht gaan om de doorgang van materialen mogelijk te maken. Zijn

kanaal eiwitten ze openen en sluiten op basis van de behoeften van de cellen en reageren op een groot aantal signalen. Dit type eiwit neemt deel aan een soort cellulair transport dat bekend staat als passief gefaciliteerd transport of gefaciliteerde diffusie.

Er zijn andere soorten transporteiwitten, bekend als bommen en ze werken op dezelfde manier als een katapult, die een molecuul aan de ene kant opvangt en naar de andere kant van het membraan werpt. Dit soort eiwitten werken tijdens de Actief transport.

Concentratiegradiënten: de drijvende kracht achter mobiel transport

Aan beide zijden van het membraan bevindt zich een waterige oplossing (dit betekent dat het oplosmiddel water is) van organische en minerale moleculen. Voor elk van de aanwezige stoffen heeft de oplossing een andere concentratie; dat wil zeggen, er is een bepaalde hoeveelheid opgeloste stof opgelost.

Als we bijvoorbeeld twee glazen limonade bereiden in een glas van 250 ml (de hoeveelheid vloeistof die in een glas komt), maar een van de glazen heeft we doen 2 eetlepels suiker en de andere 4, die met 4 eetlepels zal zeker te zoet zijn en de suikerconcentratie zal hoog zijn. Het andere glas zal een lagere concentratie hebben en minder zoet smaken. Als we de inhoud van beide glazen mengen, wordt de smaak van het mengsel halverwege gehomogeniseerd tussen beide oplossingen, en mogelijk hebben we nu een halve liter limonade met de juiste punt van suiker. Dit is een voorbeeld van hoe opgeloste stoffen bewegen langs de concentratiegradiënt. Door de bekers te mengen, bewogen de suikermoleculen van de meer geconcentreerde oplossing naar de minder geconcentreerde, totdat de hele oplossing dezelfde concentratie had bereikt en de beweging stopte.

passief transport

Passief transport is als het opendraaien van de kraan en het ongecontroleerd laten stromen van het water. zonder energie te verspillen. In deze fase, stoffen bewegen hun concentratiegradiënt naar beneden, dat wil zeggen, van waar er meer concentratie is naar waar er minder is, totdat er een evenwicht is bereikt, zoals in het voorbeeld van de glazen limonade. Er zijn twee soorten passief transport: eenvoudige diffusie en gefaciliteerde diffusie.

Gewone diffusie

Bij dit type transport passeren kleine moleculen, zoals zuurstof en koolstofdioxide, het celmembraan langs hun concentratiegradiënt.

Dit proces is vergelijkbaar met het voorbeeld van glazen limonade of wanneer de geur van een parfum zich door een kamer: moleculen verplaatsen zich van waar meer parfum is naar waar minder is totdat de geur zich verspreidt gelijkmatig.

Gefaciliteerde diffusie

Grotere of elektrisch geladen moleculen kunnen het membraan niet passeren en hebben hulp nodig om het membraan te passeren. Dit is waar de kanaaltransporteiwitten.

De Moleculen doorkruisen de kanalen langs de gradiënt., maar die kanalen kunnen worden gesloten of geopend als reactie op cellulaire omstandigheden. Als het kanaal gesloten is, hoewel er aan beide zijden van het membraan een concentratiegradiënt is, er zal geen beweging zijn.

Osmose

Het is de eenvoudige diffusie van water door het celmembraan.. Water heeft een ongelooflijk vermogen om membraanvetten te passeren, wat betekent dat cellen hun watergehalte zorgvuldig moeten beheersen.

Als een cel zich in een zoutere omgeving bevindt dan de binnenkant, zal er water uit de cel lekken om het uitwendige zout te verdunnen, wat kan leiden tot celkrimp. Aan de andere kant, als de externe omgeving minder zout is, zal er water de cel binnendringen, waardoor deze opzwelt en mogelijk barst. Om dit te voorkomen, plantencellen hebben een stijve celwand die de cel bevat en voorkomt dat het volume boven een limiet toeneemt.

dierlijke cellen zonder wand, moeten zich in een omgeving bevinden met een strikt gecontroleerd zoutgehalte, anders kunnen ze lijden aan een osmotische schok en ga dood. Om deze reden is de zoutbalans van het bloed, dat verantwoordelijk is voor het uitscheidingssysteem, erg belangrijk.

Actief transport en voorbeelden

In tegenstelling tot passief transport, actief transport vereist energieverbruik. De cellen gebruiken energie om stoffen tegen hun concentratiegradiënt in te verplaatsen, dat wil zeggen, van waar er minder concentratie is naar waar er meer is. De cellen energie gebruiken om pompeiwitten te activeren, de katapulten waar we het over hadden toen we het hadden over de structuur van de celwand.

Tijdens actief transport transporteiwitten verbruiken energie direct om stoffen tegen hun gradiënt in te kunnen pompen. Ionen en minerale zouten zijn stoffen die door dit soort processen soms tegen hun gradiënt in bewegen. Een voorbeeld is de natrium-kaliumpomp, essentieel voor het functioneren van spieren en neuronen.

Andere keren werken dragereiwitten gekoppeld aan passief transport. In dit geval geeft de stap ten gunste van de gradiënt een "duw" of sleept de substantie die tegen de gradiënt kruist. Het is alsof een inertie werd gebruikt om vooruit te komen. Een voorbeeld is glucosetransport in darmcellen, waarbij natrium de cel uit wordt gepompt een natrium-kaliumpomp, die een gradiënt genereert waardoor glucose de cel kan binnendringen en daarvan profiteert "duw".

endocytose

Een ander actief transportmechanisme is endocytose, dat ook transporteert stoffen tegen zijn gradiënt in, en wordt gebruikt voor grotere deeltjes, ongeveer de grootte van een bacterie of cel. In dit geval, de cel "slikt" het deeltje in. Dit mechanisme is de belangrijkste vorm van voedsel voor eencellige organismen en sommige cellen van het immuunsysteem, bekend als macrofagen, eten de binnendringende stoffen van het lichaam op.

Er zijn andere transportmechanismen, maar de blootgestelde mechanismen zijn de belangrijkste en de meest voorkomende in cellen.