Активен и пасивен транспорт

Съдържание

• Примери за пасивен транспорт
• Примери за активен транспорт

Е наречен клетъчен транспорт до обмена на вещества между вътрешността на клетката и външната среда, в която се намира. Това се случва чрез плазмената мембрана, което е полупропусклива бариера, която ограничава клетката.

Клетъчният транспорт е жизненоважен за навлизането на хранителни вещества и вещества, разтворени в средата, и изхвърлянето на остатъци или метаболизирани вещества вътре в клетката, като напр. хормони или ензими. Според посоката на изместване на материята и енергийните разходи ще говорим за:

• Пасивен транспорт. Като се възползва от градиента на концентрацията, т.е. от по-концентрирана среда към по-слабо концентрирана, тя се получава чрез дифузия през мембраната и няма разходи за енергия, тъй като се възползва от случайните движения на молекулите (тяхната кинетична енергия ). Има четири вида пасивен транспорт:
  • Обикновена дифузия. Материалът се придвижва от най-концентрираната област към най-слабо концентрираната, докато нивата се изравнят.
  • Улеснено разпространение. Транспортът се извършва от специални транспортни протеини, намиращи се в клетъчната мембрана.
  • Филтрация. Плазмената мембрана има пори, през които материал с определен размер може да изтече във вътрешността си чрез хидростатично налягане.
  • Осмоза. Подобно на обикновената дифузия, това зависи от стъпката на молекули вода през мембраната, поради налягането на средата и нейната селективност.

• Активен транспорт. За разлика от пасивния, той работи срещу градиента на концентрацията (от по-слабо концентрирана зона към по-концентрирана), така че има разходи за клетъчна енергия. Това позволява на клетките да натрупват материала, който им е необходим за процесите на синтез.

Примери за пасивен транспорт

1. Разтваряне във фосфолипидния слой. По този начин много елементи влизат в клетката, като вода, кислород, въглероден диоксид, мастноразтворими витамини, стероиди, глицерини и нискомолекулни алкохоли.
2. Вход през цели протеинови канали. Някои йонни вещества (с електрическо зареждане), като натрий, калий, калций или бикарбонат, преминават през мембраната, като се водят по канали и протеин специално за това, много малък.
3. Бъбречните гломерули. Те филтрират кръвта в бъбреците, отделяйки я от урея, креатинин и соли, чрез процес на ултрафилтрация, провеждан от капилярите, предотвратявайки преминаването на по-големи елементи и отделяйки по-малките, благодарение на натиска на околната среда.
4. Абсорбция на глюкоза. Клетките винаги се поддържат с ниска концентрация на глюкоза, което я кара да тече винаги чрез дифузия във вътрешността им. За целта транспортните протеини го пренасят и след това го превръщат в глюкозо-6-фосфат.
5. Действието на инсулина. Този хормон, секретиран от панкреаса, засилва дифузията на глюкоза в кръвта в клетките, намалявайки присъствието на захар в кръвта, изпълнявайки роля хеморегулатор.
6. Дифузия на газ. Простата дифузия позволява навлизането на газове, продукт на дишането, отвън в клетките от концентрацията им в кръвта. По този начин CO се изхвърля₂ и се използва кислород.
7. Изпотяване. Екскрецията на потта през кожата се осъществява чрез осмоза: течността тече навън и носи токсини и други вещества със себе си.
8. Корените на растенията. Те имат селективни мембрани, които позволяват на водата и други минерали да влязат във вътрешността на растението и след това да го изпратят към листата за фотосинтез.
9. Чревна абсорбция. Епителните клетки на червата абсорбират вода и други хранителни вещества от изпражненията, без да им позволяват да навлязат в кръвта. Споменатата селективност също се появява пасивно, чрез електролитен градиент.
10. Освобождаването на ензими и хормони в кръвта. Често се произвежда от механиката на висока вътреклетъчна концентрация без разходи за АТФ.

Примери за активен транспорт

1. Натриево-калиева помпа. Това е механизъм на клетъчната мембрана, който позволява чрез протеин носител натрият да бъде изхвърлен от вътрешността на клетката и заменен с калий, поддържайки градиенти на йони (ниско съдържание на натрий и изобилие на калий) и удобна електрическа полярност.
2. Калциева помпа. Друг транспортен протеин, присъстващ в клетъчната мембрана, позволява пренасянето на калция срещу неговия електрохимичен градиент, от цитоплазмата навън.
3. Фагоцитоза. Белите кръвни клетки, които позволяват защитата на тялото, включват чрез торбички в плазмената си мембрана чуждите частици, които по-късно ще изгоним.
4. Пиноцитоза. Друг процес на фагоцитиране протича чрез инвагинации в мембраната, които позволяват навлизането на течност от околната среда. Това е нещо, което яйцето прави по време на своето узряване.
5. Екзоцитоза. Противно на фагоцитирането, той изхвърля елементи от клетъчното съдържание чрез мембранни торбички, които се движат навън, докато се слеят с мембраната и се отворят навън. Ето как комуникират невроните: предавайки йонно съдържание.
6. ХИВ инфекция. Вирусът на СПИН навлиза в клетките, като се възползва от тяхната мембрана, свързва се с гликопротеини, присъстващи във външния им слой (CD4 рецептори) и активно прониква във вътрешността им.
7. Трансцитоза. Смес от ендоцитоза и екзоцитоза, тя позволява транспортирането на вещества от една среда в друга, например от кръвоносните капиляри до околните тъкани.
8. Захарна фототрансфераза. Типичен процес на определени бактерии като коли, който се състои в химическо модифициране на субстратите вътре, за да привлече други ковалентно свързване и по този начин спестявате много енергия.
9. Поглъщане на желязо. Много бактерии поемат желязото, като отделят сидерофори като ентеробактин, който се свързва с желязото, образувайки хелати и след това се абсорбира по афинитет в бактериите, където металът се освобождава.
10. Поглъщане на LDL. Този липопротеин с естери на холестерола се улавя от клетката благодарение на действието на апопротеин (B-100), който позволява навлизането му в мембраната и последващо разлагане в аминокиселини.