Definiția transportului celular activ/pasiv (prin membrană)

Celulele sunt unitățile de bază ale structurii vieții. Sunt ca niște orașe mici pline de activitate și, la fel ca într-un oraș, transport și schimb de materialele dintre exterior si interior este esentiala pentru ca totul sa functioneze si trebuie sa fie riguros verificat. Membrana celulară este bariera care separă celula de lumea exterioară, iar toate substanțele care intră și ies din celule trebuie să treacă prin ea, având grijă să regleze trecerea.

Membrana celulară: o frontieră selectivă

Membrana este ca un filtru care permite trecerea anumitor substanțe, iar altele le blochează. Este compus dintr-un strat dublu a unui tip de lipide cunoscut ca fosfolipide cu proteine ​​încorporate în el. Aceste proteine ​​sunt proteine ​​purtătoare și, după cum indică numele lor, facilitează trecerea substanțelor controlând în același timp fluxurile care intră și ies din celulă.

Unele proteine ​​purtătoare formează canale, comparabile cu portile, care se deschid sau se inchid pentru a permite trecerea materialelor. Sunt

proteinele canalelor se deschid si se inchid in functie de nevoile celulelor si raspund la o multitudine de semnale. Acest tip de proteină participă la un tip de transport celular cunoscut sub numele de transport facilitat pasiv sau difuzie facilitată.

Există și alte tipuri de proteine ​​transportoare, cunoscute ca bombe și acționează într-un mod similar cu o catapultă, care captează o moleculă pe o parte și o aruncă spre cealaltă parte a membranei. Aceste tipuri de proteine ​​acționează în timpul Transport activ.

Gradienți de concentrare: forța motrice a transportului celular

Pe ambele părți ale membranei, există o soluție apoasă (aceasta înseamnă că solventul este apă) de molecule organice și minerale. Pentru fiecare dintre substanțele prezente, soluția are a concentrație diferită; adică există o anumită cantitate de dizolvat dizolvat.

De exemplu, dacă pregătim două pahare de limonada într-un pahar de 250 ml (cantitatea de lichid care intră într-un pahar), dar unul dintre pahare are punem 2 linguri de zahar si celelalte 4, cel cu 4 linguri sigur va fi prea dulce si concentratia de zahar va fi mare. Celălalt pahar va avea o concentrație mai mică și va avea un gust mai puțin dulce. Dacă amestecăm conținutul ambelor pahare, aroma amestecului va fi omogenizată la mijloc. intre ambele solutii, si eventual acum avem jumatate de litru de limonada cu punctul potrivit de zahăr. Acesta este un exemplu de cum substanțele dizolvate se deplasează în jos pe gradientul de concentrație. Prin amestecarea paharelor, moleculele de zahăr au trecut de la soluția mai concentrată la cea mai puțin concentrată, până când întreaga soluție a ajuns la aceeași concentrație și mișcarea s-a oprit.

transport pasiv

Transportul pasiv este ca și cum ai deschide robinetul și pur și simplu ai lăsa apa să curgă necontrolat. fără a pierde energie. În această etapă, substanțele se deplasează în jos în gradientul lor de concentrație, adică de unde este mai multă concentrare până unde este mai puțin, până la atingerea echilibrului, ca în exemplul paharelor de limonadă. Există două tipuri de transport pasiv: difuzie simplă și difuzie facilitată.

Difuziune simplă

În acest tip de transport, moleculele mici, cum ar fi oxigenul și dioxidul de carbon, traversează membrana celulară în josul gradientului lor de concentrație.

Acest proces este similar cu exemplul paharelor de limonadă sau când mirosul unui parfum se răspândește printr-un cameră: moleculele se deplasează de unde este mai mult parfum până unde este mai puțin până când mirosul se dispersează uniform.

Difuzare facilitată

Moleculele mai mari sau încărcate electric nu pot traversa membrana și au nevoie de ajutor pentru a o traversa. Aici este locul proteine ​​transportoare de canal.

The Moleculele traversează canalele în jos pe gradient., dar acele canale pot fi închise sau deschise ca răspuns la condițiile celulare. Dacă canalul este închis, chiar dacă există un gradient de concentrație pe ambele părți ale membranei, nu va fi nicio mișcare.

Osmoză

Este simpla difuzare a apei prin membrana celulară.. Apa are o capacitate incredibilă de a trece prin grăsimile din membrană, ceea ce înseamnă că celulele trebuie să-și controleze cu atenție conținutul de apă.

Dacă o celulă se află într-un mediu mai sărat decât interiorul său, apa se va scurge din celulă pentru a dilua sarea externă, ceea ce poate duce la contracția celulei. Pe de altă parte, dacă mediul extern este mai puțin sărat, apa va intra în celulă, determinând-o să se umfle și posibil să se spargă. Pentru a evita acest lucru, celulele vegetale au un perete celular rigid care conține celula și o împiedică să crească în volum dincolo de o limită.

celule animale fără perete, trebuie să fie într-un mediu cu o salinitate strict controlată, altfel ar putea suferi a soc osmotic si mori. Din acest motiv, echilibrul salin al sângelui, care se ocupă de sistemul excretor, este foarte important.

Transport activ și exemple

Spre deosebire de transportul pasiv, transportul activ necesită cheltuieli de energie. Celulele folosește energia pentru a muta substanțele împotriva gradientului lor de concentrație, adică de unde este mai puțină concentrare până acolo unde este mai multă. Celulele folosiți energia pentru a activa proteinele de pompare, catapultele despre care vorbeam când am menționat structura peretelui celular.

În timpul transportului activ, proteinele transportoare folosesc energie direct pentru a putea pompa substanțele împotriva gradientului lor. Ionii și sărurile minerale sunt substanțe care uneori se mișcă împotriva gradientului lor prin procese de acest tip. Un exemplu este pompa de sodiu-potasiu, esentiala pentru functionarea muschilor si a neuronilor.

Alteori, proteinele purtătoare funcționează cuplat cu transportul pasiv. În acest caz, pasul în favoarea gradientului dă o „împingere” sau trage substanța care se încrucișează împotriva gradientului său. Este ca și cum o inerție ar fi folosită pentru a merge înainte. Un exemplu este transportul glucozei în celulele intestinale, unde sodiul este pompat din celulă o pompă de sodiu-potasiu, generând un gradient care permite glucozei să intre în celulă profitând de asta "Apăsaţi".

endocitoza

Un alt mecanism de transport activ este endocitoza, care de asemenea transportă substanțe împotriva gradientului său, și este folosit pentru particule mai mari, cam de dimensiunea unei bacterii sau celule. În acest caz, celula „înghite” particula. Acest mecanism este principala formă de hrană pentru organismele unicelulare iar unele dintre celulele sistemului imunitar, cunoscute sub numele de macrofage, mănâncă agenții invadatori ai organismului.

Există și alte mecanisme de transport, dar mecanismele expuse sunt principalele și cele mai comune în celule.