คำจำกัดความของการขนส่งเซลลูล่าร์แบบแอคทีฟ/พาสซีฟ (ผ่านเมมเบรน)

เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของโครงสร้างของชีวิต พวกเขาเป็นเหมือนเมืองเล็กๆ ที่เต็มไปด้วยกิจกรรม และเช่นเดียวกับในเมือง การคมนาคมขนส่งและการแลกเปลี่ยน วัสดุระหว่างภายนอกและภายในเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานทุกอย่างและต้องเคร่งครัด ตรวจสอบแล้ว เยื่อหุ้มเซลล์เป็นเกราะป้องกันที่แยกเซลล์ออกจากโลกภายนอก และสารทั้งหมดที่เข้าและออกจากเซลล์จะต้องผ่านเข้าไป เพื่อควบคุมการผ่าน

เยื่อหุ้มเซลล์: พรมแดนที่เลือก

เมมเบรนเปรียบเสมือนตัวกรองที่ช่วยให้สารบางชนิดผ่านเข้าไปได้ และปิดกั้นสารอื่นๆ ประกอบด้วยก สองชั้น ของไขมันชนิดหนึ่งที่เรียกว่า ฟอสโฟลิปิด ด้วยโปรตีนที่ฝังอยู่ในนั้น โปรตีนเหล่านี้คือ โปรตีนพาหะ และตามชื่อของมันบ่งบอกว่าพวกมันช่วยอำนวยความสะดวกในการผ่านของสารในขณะที่ควบคุมการไหลเข้าและออกจากเซลล์

โปรตีนพาหะบางชนิด แบบฟอร์มช่องเปรียบได้กับประตูซึ่งเปิดหรือปิดเพื่อให้วัสดุผ่านไปมา. เป็น โปรตีนช่องทาง พวกเขาเปิดและปิดตามความต้องการของเซลล์และตอบสนองต่อสัญญาณมากมาย โปรตีนชนิดนี้มีส่วนร่วมในการขนส่งเซลล์ชนิดหนึ่งที่เรียกว่า การขนส่งที่อำนวยความสะดวกแบบพาสซีฟหรือการอำนวยความสะดวกในการแพร่กระจาย.

มีโปรตีนขนส่งประเภทอื่น ๆ ที่เรียกว่า ระเบิด และพวกมันก็ทำหน้าที่คล้ายกับหนังสติ๊ก ซึ่งจับโมเลกุลด้านหนึ่งแล้วโยนไปทางอีกด้านหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์ โปรตีนประเภทนี้ทำหน้าที่ระหว่าง การขนส่งที่ใช้งานอยู่.

การไล่ระดับความเข้มข้น: แรงผลักดันของการขนส่งเซลลูล่าร์

ทั้งสองด้านของเมมเบรนมีสารละลายที่เป็นน้ำ (หมายความว่าตัวทำละลายคือน้ำ) ของโมเลกุลอินทรีย์และแร่ธาตุ สำหรับแต่ละสารที่มีอยู่ สารละลายมี ความเข้มข้นต่างกัน; นั่นคือมีตัวถูกละลายอยู่จำนวนหนึ่ง

ตัวอย่างเช่น หากเราเตรียมน้ำมะนาว 2 แก้วในแก้วขนาด 250 มล. (ปริมาณของเหลวที่เข้าสู่แก้ว) แต่แก้วใบหนึ่งมี เราใส่น้ำตาล 2 ช้อนโต๊ะ ส่วนอีก 4 อัน อันที่มี 4 ช้อนโต๊ะนั้นหวานเกินไปและความเข้มข้นของน้ำตาลจะสูง ส่วนอีกแก้วจะมีความเข้มข้นน้อยกว่าและจะออกรสหวานน้อยกว่า หากเราผสมเนื้อหาของแก้วทั้งสองเข้าด้วยกัน รสชาติของส่วนผสมจะถูกทำให้เป็นเนื้อเดียวกันที่จุดกึ่งกลาง ระหว่างสารละลายทั้งสอง และบางทีตอนนี้เรามีน้ำมะนาวครึ่งลิตรโดยมีจุดที่ถูกต้อง น้ำตาล. นี่คือตัวอย่างวิธีการ ตัวถูกละลายจะเลื่อนลงตามระดับความเข้มข้น. โดยการผสมบีกเกอร์ โมเลกุลของน้ำตาลจะย้ายจากสารละลายที่มีความเข้มข้นมากกว่าไปยังสารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า จนกระทั่งสารละลายทั้งหมดมีความเข้มข้นเท่ากันและการเคลื่อนที่จะหยุดลง

การขนส่งแบบพาสซีฟ

การขนส่งแบบพาสซีฟเปรียบเสมือนการเปิดก๊อกน้ำและปล่อยให้น้ำไหลอย่างควบคุมไม่ได้ โดยไม่สิ้นเปลืองพลังงาน. ในขั้นนี้ สารจะเลื่อนระดับความเข้มข้นลงนั่นคือจากที่ที่มีความเข้มข้นมากขึ้นไปยังที่ที่มีน้อย จนกระทั่งถึงจุดสมดุล ดังตัวอย่างน้ำมะนาวหนึ่งแก้ว การขนส่งแบบพาสซีฟมีสองประเภท: การแพร่กระจายอย่างง่ายและการแพร่กระจายแบบอำนวยความสะดวก

การแพร่กระจายธรรมดา

ในการขนส่งประเภทนี้ โมเลกุลขนาดเล็ก เช่น ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ จะข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ลงมาตามระดับความเข้มข้น

กระบวนการนี้คล้ายกับตัวอย่างน้ำมะนาวแก้วหนึ่งหรือเมื่อกลิ่นของน้ำหอมกระจายไปทั่ว ห้อง: โมเลกุลจะย้ายจากตำแหน่งที่มีน้ำหอมมากไปยังตำแหน่งที่มีน้อยจนกว่ากลิ่นจะกระจายตัว เท่ากัน

อำนวยความสะดวกในการแพร่กระจาย

โมเลกุลที่ใหญ่กว่าหรือมีประจุไฟฟ้าไม่สามารถข้ามเมมเบรนได้ และต้องการความช่วยเหลือในการข้ามผ่าน นี่คือที่ที่ โปรตีนขนส่งช่องทาง.

เดอะ โมเลกุลเคลื่อนที่ผ่านช่องทางต่างๆ ลงไปตามความลาดชันแต่ช่องเหล่านั้นสามารถปิดหรือเปิดได้ตามเงื่อนไขของเซลลูลาร์ ถ้าปิดช่องแม้ว่าจะมีการไล่ระดับความเข้มข้นที่ทั้งสองด้านของเมมเบรน จะไม่มีการเคลื่อนไหว.

ออสโมซิส

เป็นการแพร่ของน้ำผ่านเยื่อหุ้มเซลล์อย่างง่าย. น้ำมีความสามารถในการซึมผ่านของไขมันในเยื่อหุ้มเซลล์อย่างไม่น่าเชื่อ ซึ่งหมายความว่าเซลล์จะต้องควบคุมปริมาณน้ำอย่างระมัดระวัง

ถ้าเซลล์อยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีเกลือมากกว่าภายในเซลล์ น้ำจะรั่วออกจากเซลล์เพื่อเจือจางเกลือภายนอก ซึ่งอาจนำไปสู่การหดตัวของเซลล์ ในทางกลับกัน ถ้าสภาพแวดล้อมภายนอกมีความเค็มน้อย น้ำจะเข้าไปในเซลล์ ทำให้เซลล์บวมและอาจแตกได้ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ เซลล์พืชมีผนังเซลล์ที่แข็ง ที่มีเซลล์และป้องกันไม่ให้เพิ่มปริมาณเกินขีดจำกัด

เซลล์สัตว์ไม่มีผนัง, ต้องอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมความเค็มอย่างเข้มงวด มิฉะนั้น จะประสบภัยได้ ก ออสโมติกช็อก และตาย ด้วยเหตุนี้ความสมดุลของน้ำเกลือในเลือดซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบระบบขับถ่ายจึงมีความสำคัญมาก

Active Transport และตัวอย่าง

ซึ่งแตกต่างจากการขนส่งแบบพาสซีฟ การขนส่งที่ใช้งานต้องใช้พลังงาน. เซลล์ ใช้พลังงานเพื่อเคลื่อนย้ายสารกับความเข้มข้นของเกรเดียนต์นั่นคือจากที่ที่มีสมาธิน้อยไปสู่ที่ที่มีมากขึ้น เซลล์ ใช้พลังงานเพื่อกระตุ้นโปรตีนปั๊มการยิงที่เรากำลังพูดถึงเมื่อเรากล่าวถึงโครงสร้างของผนังเซลล์

ระหว่างการขนส่งที่ใช้งานอยู่ โปรตีนขนส่งใช้พลังงาน โดยตรงเพื่อให้สามารถสูบสารเทียบกับความลาดเอียงได้ ไอออนและเกลือแร่เป็นสารที่บางครั้งเคลื่อนที่สวนทางกับการไล่ระดับสีโดยกระบวนการประเภทนี้ ตัวอย่างคือปั๊มโซเดียมโพแทสเซียมซึ่งจำเป็นต่อการทำงานของกล้ามเนื้อและเซลล์ประสาท

ในบางครั้ง โปรตีนพาหะทำหน้าที่ควบคู่กับการขนส่งแบบพาสซีฟ ในกรณีนี้ ขั้นที่สนับสนุนการไล่ระดับสีจะเป็นการ "ดัน" หรือลากสารที่ขวางกับการไล่ระดับสี ราวกับว่ามีการใช้แรงเฉื่อยในการก้าวไปข้างหน้า ตัวอย่างคือการขนส่งกลูโคสในเซลล์ลำไส้ โดยที่โซเดียมจะถูกสูบออกจากเซลล์โดย ปั๊มโซเดียมโพแทสเซียมสร้างการไล่ระดับสีที่ช่วยให้กลูโคสเข้าสู่เซลล์โดยใช้ประโยชน์จากสิ่งนั้น "ดัน".

เอนโดไซโทซิส

กลไกการขนส่งที่ใช้งานอยู่อีกอย่างหนึ่งคือ endocytosis ซึ่งก็เช่นกัน ขนส่งสารกับการไล่ระดับสีและใช้สำหรับ อนุภาคขนาดใหญ่เกี่ยวกับขนาดของแบคทีเรียหรือเซลล์ ในกรณีนี้, เซลล์ "กลืน" อนุภาค. กลไกนี้คือ รูปแบบหลักของอาหารสำหรับสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว และเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกันบางส่วนที่เรียกว่าแมคโครฟาจจะกินสารที่บุกรุกเข้าไปในร่างกาย

มีกลไกการขนส่งอื่น ๆ แต่กลไกที่เปิดเผยเป็นกลไกหลักและกลไกที่พบมากที่สุดในเซลล์