Πώς μεταδίδονται τα χημικά σήματα σε ολόκληρη την κυτταρική μεμβράνη;
1. Παθητική διάχυση :Μικρά, μη πολικά μόρια όπως το οξυγόνο (Ο2) και το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) μπορούν να περάσουν απευθείας μέσω της λιπιδικής διπλής στιβάδας της κυτταρικής μεμβράνης με παθητική διάχυση. Αυτά τα μόρια μετακινούνται προς τα κάτω τη βαθμίδα συγκέντρωσης τους χωρίς να απαιτούν εισροή ενέργειας.
2. Διευκόλυνση διάχυσης :Ορισμένα πολικά μόρια, όπως η γλυκόζη ή τα αμινοξέα, απαιτούν βοήθεια για να διασχίσουν τη μεμβράνη. Οι ενσωματωμένες πρωτεΐνες μεμβράνης που ονομάζονται πρωτεΐνες καναλιού ή πρωτεΐνες φορέα διευκολύνουν την κίνηση τους κάτω από τη βαθμίδα συγκέντρωσής τους. Οι πρωτεΐνες καναλιών σχηματίζουν υδρόφιλους πόρους, επιτρέποντας να περάσουν συγκεκριμένα μόρια, ενώ οι πρωτεΐνες φορέων συνδέονται με τα μόρια και τα μεταφέρουν σε όλη τη μεμβράνη.
3. ενεργή μεταφορά :Οι ενεργοί μηχανισμοί μεταφοράς χρησιμοποιούν ενέργεια (συνήθως ΑΤΡ) για να μετακινήσουν τα μόρια έναντι της κλίσης συγκέντρωσης τους, από μια περιοχή χαμηλότερης συγκέντρωσης σε μια περιοχή υψηλότερης συγκέντρωσης. Διάφοροι μεταφορείς μεμβράνης, όπως αντλίες ιόντων και μεταφορείς κασέτας δέσμευσης ΑΤΡ (ABC), ενεργά μεταφορικά ιόντα, θρεπτικά συστατικά και άλλες ουσίες σε ολόκληρη την κυτταρική μεμβράνη.
4. ενδοκυττάρωση :Η ενδοκυττάρωση είναι μια διαδικασία με την οποία η κυτταρική μεμβράνη κατακλύζει το εξωκυτταρικό υλικό, σχηματίζοντας κυστίδια που μεταφέρουν το υλικό στο κύτταρο. Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι ενδοκυττάρωσης:
- φαγοκυττάρωση :Τα κύτταρα κατακλύζουν στερεά σωματίδια, μικροοργανισμούς ή κυτταρικά υπολείμματα, επεκτείνοντας την ψευδοποδία και σχηματίζοντας ένα φαγοκυτταρικό κύπελλο. Το κατακλυσμένο υλικό περικλείεται σε ένα φαγοσώμα, το οποίο τελικά συγχωνεύεται με λυσοσώματα για αποικοδόμηση.
- pinocytosis :Επίσης γνωστή ως "κατανάλωση κυττάρων", η πινοκυττάρωση περιλαμβάνει τη μη ειδική πρόσληψη εξωκυτταρικού υγρού και διαλυμένων ουσιών. Μικρές μεμβρανικές εισόδους που ονομάζονται pinosomes τσίμπημα για να σχηματίσουν κυστίδια μέσα στο κύτταρο.
- ενδοκυττάρωση με τη μεσολάβηση υποδοχέα :Αυτή η διαδικασία βασίζεται σε συγκεκριμένους υποδοχείς στην κυτταρική μεμβράνη που δεσμεύεται σε συγκεκριμένα προσδέματα ή μόρια. Το σύμπλεγμα του υποδοχέα προσδέματος εισπράττει τη μεμβράνη, σχηματίζοντας ένα επικαλυμμένο με clathrin pit που τελικά αποσυνδέει για να σχηματίσει ένα κυστιδικό επικαλυμμένο με clathrin. Το κυστίδιο στη συνέχεια συγχωνεύεται με λυσοσώματα για υποβάθμιση του φορτίου.
5. :Η εξωκύτωση είναι το αντίθετο της ενδοκυττάρωσης, όπου τα υλικά μεταφέρονται από το εσωτερικό του κυττάρου στο εξωκυτταρικό περιβάλλον. Κυστίδια που περιέχουν ορμόνες, νευροδιαβιβαστές, απόβλητα ή άλλες ουσίες συγχωνεύονται με την κυτταρική μεμβράνη, απελευθερώνοντας το περιεχόμενό τους έξω από το κελί.
Αυτοί οι μηχανισμοί εξασφαλίζουν αποτελεσματική και επιλεκτική μεταφορά χημικών σημάτων σε ολόκληρη την κυτταρική μεμβράνη, επιτρέποντας στα κύτταρα να ανταποκρίνονται στο περιβάλλον τους, να ανταλλάσσουν θρεπτικά συστατικά, να επικοινωνούν με άλλα κύτταρα και να διατηρούν ομοιόσταση.
