Aktívna a pasívna doprava

Obsah

• Príklady pasívnej dopravy
• Príklady aktívnej dopravy

Je tzv bunkový transport na výmenu látok medzi vnútrom bunky a vonkajším prostredím, v ktorom sa nachádza. K tomu dochádza prostredníctvom plazmatická membrána, čo je polopriepustná bariéra, ktorá ohraničuje bunku.

Bunkový transport je nevyhnutný pre vstup živín a látok rozpustených v médiu a pre vylúčenie zvyškov alebo metabolizovaných látok vo vnútri bunky, ako sú napr. hormóny alebo enzýmy. Podľa jej smeru premiestnenia hmoty a jej nákladov na energiu si povieme:

• Pasívna doprava. V prospech koncentračného gradientu, to znamená z koncentrovanejšieho média do menej koncentrovaného, ​​nastáva difúziou cez membránu a nemá žiadne náklady na energiu, pretože využíva náhodné pohyby molekúl (ich kinetická energia). ). Existujú štyri typy pasívnej dopravy:
  • Jednoduchá difúzia. Materiál sa pohybuje z najkoncentrovanejšej oblasti do najmenej koncentrovanej, kým sa úrovne nevyrovnajú.
  • Uľahčené šírenie. Transport zabezpečujú špeciálne transportné proteíny nachádzajúce sa vo vnútri bunkovej membrány.
  • Filtrácia. Plazmová membrána má póry, cez ktoré môže materiál špecifickej veľkosti unikať do jej vnútra hydrostatickým tlakom.
  • Osmóza. Podobne ako pri jednoduchej difúzii záleží na kroku molekuly vody cez membránu, v dôsledku tlaku média a jeho selektivity.

• Aktívna preprava. Na rozdiel od pasívneho beží proti koncentračnému gradientu (z menej koncentrovanej zóny do koncentrovanejšej), takže má cenu bunkovej energie. To umožňuje bunkám akumulovať materiál, ktorý potrebujú pre svoje procesy syntézy.

Príklady pasívnej dopravy

1. Rozpúšťanie vo fosfolipidovej vrstve. Do bunky teda vstupuje veľa prvkov, ako je voda, kyslík, oxid uhličitý, vitamíny rozpustné v tukoch, steroidy, glyceríny a alkoholy s nízkou molekulovou hmotnosťou.
2. Vstup cez celé bielkovinové kanály. Niektoré iónové látky (elektricky nabité), ako je sodík, draslík, vápnik alebo hydrogenuhličitan, prechádzajú membránou vedenou kanálmi a bielkoviny špeciálne pre toto, veľmi malé.
3. Obličkové glomeruly. Filtrujú krv v obličkách a zbavujú ju močoviny, kreatinínu a solí ultrafiltračným procesom uskutočňovaným kapilárami, zabraňujú priechodu väčších prvkov a vylučujú menšie vďaka tlaku prostredia.
4. Absorpcia glukózy. Bunky sú vždy udržiavané s nízkou koncentráciou glukózy, čo spôsobuje, že vždy prúdi difúziou do svojho vnútra. Za týmto účelom ho transportné proteíny prenášajú a potom z neho robia glukóza-6-fosfát.
5. Pôsobenie inzulínu. Tento hormón vylučovaný pankreasom zvyšuje difúziu glukózy v krvi do buniek, znižuje prítomnosť cukru v krvi a plní úlohu hemoregulátor.
6. Difúzia plynov. Jednoduchá difúzia umožňuje vstup splodín dýchania z vonkajšej strany do buniek z ich koncentrácie v krvi. Týmto spôsobom sa vylučuje CO₂ a použije sa kyslík.
7. Potenie. Vylučovanie potu pokožkou sa uskutočňuje osmózou: kvapalina prúdi smerom von a nesie so sebou toxíny a ďalšie látky.
8. Korene rastlín. Majú selektívne membrány, ktoré umožňujú vode a iným minerálnym látkam vstúpiť do vnútra rastliny a potom ju posielajú na listy, aby sa fotosyntetizovali.
9. Črevná absorpcia. Epiteliálne bunky čreva absorbujú vodu a ďalšie výživné látky zo stolice bez toho, aby im umožnili vstup do krvi. K uvedenej selektivite tiež dochádza pasívne cez gradient elektrolytu.
10. Uvoľňovanie enzýmov a hormónov do krvi. Často je produkovaný mechanikmi vysokej intracelulárnej koncentrácie bez nákladov na ATP.

Príklady aktívnej dopravy

1. Sodno-draselné čerpadlo. Jedná sa o mechanizmus bunkovej membrány, ktorý umožňuje prostredníctvom transportného proteínu vylučovať sodík z vnútra bunky a nahradiť ho draslíkom pri zachovaní iónových gradientov (nízky obsah sodíka a nadmerného množstva draslíka) a zodpovedajúcej elektrickej polarity.
2. Vápniková pumpa. Ďalší transportný proteín prítomný v bunkovej membráne umožňuje prenos vápniku oproti jeho elektrochemickému gradientu z cytoplazmy von.
3. Fagocytóza. Biele krvinky, ktoré umožňujú obranu tela, obsahujú cez vrecká vo svojej plazmatickej membráne cudzie častice, ktoré neskôr vylúčime.
4. Pinocytóza. Ďalší fagocytizačný proces prebieha invagináciami do membrány, ktoré umožňujú vstup environmentálnej tekutiny. Je to niečo, čo vajíčko robí počas dozrievania.
5. Exocytóza. Na rozdiel od fagocytizácie vypudzuje prvky bunkového obsahu cez membránové vaky, ktoré sa pohybujú smerom von, až kým sa spoja s membránou a neotvoria sa smerom von. Takto komunikujú neuróny: prenášajú iónový obsah.
6. HIV infekcia. Vírus AIDS vstupuje do buniek využitím svojej membrány, väzbou na glykoproteíny prítomné v ich vonkajšej vrstve (receptory CD4) a aktívnym prenikaním dovnútra.
7. Transcytóza. Zmes endocytózy a exocytózy umožňuje transport látok z jedného média do druhého, napríklad z krvných kapilár do okolitých tkanív.
8. Cukorová fototransferáza. Typický proces istoty baktérie ako coli, ktorá spočíva v chemickej úprave podkladov vo vnútri s cieľom prilákať ostatných pomocou kovalentné väzby a tým ušetrí veľa energie.
9. Príjem železa. Železo je zachytávané mnohými baktériami vylučovaním sideroforov, ako je enterobaktín, ktorý sa viaže na železo a vytvára cheláty. Potom je afinitou absorbovaný do baktérií, kde sa kov uvoľňuje.
10. Príjem LDL. Tento lipoproteín s estermi cholesterolu je bunkou zachytený vďaka pôsobeniu apoproteínu (B-100), ktorý umožňuje jeho vstup na membránu a následný rozklad na aminokyseliny.