Ποια είναι η διαδικασία με την οποία οι ουσίες εισέρχονται και αφήνουν τα κύτταρα να κατανέμονται εντός των κυττάρων;
Η παθητική μεταφορά δεν απαιτεί εισροή ενέργειας από το κελί. Βασίζεται στην κλίση συγκέντρωσης μιας ουσίας και εμφανίζεται αυθόρμητα κάτω από την κλίση. Οι ουσίες μετακινούνται από περιοχές υψηλότερης συγκέντρωσης σε περιοχές χαμηλότερης συγκέντρωσης. Υπάρχουν τρεις τύποι παθητικών μηχανισμών μεταφοράς:
* απλή διάχυση: Μικρά, μη πολικά μόρια όπως οξυγόνο, διοξείδιο του άνθρακα και λιπίδια μπορούν να μετακινηθούν απευθείας κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης. Ο ρυθμός διάχυσης είναι ανάλογος με την κλίση συγκέντρωσης και την επιφάνεια της μεμβράνης.
* Διευκόλυνση διάχυσης: Ορισμένες ουσίες, όπως η γλυκόζη και τα αμινοξέα, είναι πολύ πολικές ή πολύ μεγάλες για να διαχέονται μέσω της κυτταρικής μεμβράνης μόνοι τους. Απαιτούν τη βοήθεια των πρωτεϊνών μεταφοράς να μετακινούνται κατά μήκος της μεμβράνης. Οι πρωτεΐνες μεταφοράς συνδέονται με την ουσία και αλλάζουν το σχήμα τους, επιτρέποντάς τους να κινούνται μέσω της μεμβράνης.
* Όσμωση: Η όσμωση είναι η διάχυση του νερού σε μια ημιδιαλιακή μεμβράνη. Το νερό μετακινείται από περιοχές χαμηλότερης οσμωτικής πίεσης (υψηλότερη συγκέντρωση νερού) σε περιοχές υψηλότερης οσμωτικής πίεσης (χαμηλότερη συγκέντρωση νερού). Η όσμωση είναι σημαντική για τη διατήρηση της ισορροπίας του νερού του κυττάρου.
2. Ενεργή μεταφορά
Η ενεργή μεταφορά απαιτεί εισροή ενέργειας από το κελί. Εμφανίζεται έναντι της κλίσης συγκέντρωσης, από περιοχές χαμηλότερης συγκέντρωσης σε περιοχές υψηλότερης συγκέντρωσης. Οι ουσίες μετακινούνται σε όλη την κυτταρική μεμβράνη από πρωτεΐνες μεταφοράς που χρησιμοποιούν ΑΤΡ ως πηγή ενέργειας. Υπάρχουν δύο τύποι ενεργών μηχανισμών μεταφοράς:
* Πρωτογενής ενεργή μεταφορά: Πρωτογενείς ενεργές πρωτεΐνες μεταφοράς χρησιμοποιούν ΑΤΡ απευθείας για να μετακινήσουν ουσίες σε όλη τη μεμβράνη. Ένα παράδειγμα πρωτογενούς ενεργού μεταφοράς είναι η αντλία νατρίου-ετικέτας, η οποία αντλεί ιόντα νατρίου από τα ιόντα κυττάρου και καλίου στο κύτταρο.
* Δευτερεύουσα ενεργή μεταφορά: Οι δευτερογενείς ενεργές πρωτεΐνες μεταφοράς χρησιμοποιούν την ενέργεια που αποθηκεύεται σε μια βαθμίδα ιόντων για να μετακινήσει άλλες ουσίες σε όλη τη μεμβράνη. Για παράδειγμα, η πρωτεΐνη συμπαίκτη γλυκόζης-σοδίου χρησιμοποιεί την κλίση νατρίου για να μετακινήσει τη γλυκόζη στο κύτταρο.
3. Ενδοκυττάρωση
Η ενδοκυττάρωση είναι η διαδικασία με την οποία τα κύτταρα λαμβάνουν υλικά από το εξωτερικό περιβάλλον. Υπάρχουν τρεις τύποι ενδοκυττάρωσης:
* φαγοκυττάρωση: Η φαγοκυττάρωση είναι η διαδικασία με την οποία τα κύτταρα κατακλύζουν στερεά σωματίδια. Το σωματίδιο περιβάλλεται από την κυτταρική μεμβράνη και στη συνέχεια μεταφέρεται στο κύτταρο με ψευδοπόδιο. Μόλις μέσα στο κελί, το σωματίδιο περικλείεται σε ένα κυστιδί να συνδέεται με μεμβράνη που ονομάζεται φαγοσωματικό. Το φαγοσωματικό στη συνέχεια συγχωνεύεται με ένα λυσοσώματα, το οποίο περιέχει πεπτικά ένζυμα που διασπούν το σωματίδιο.
* Pinocytosis: Η πινοκυττάρωση είναι η διαδικασία με την οποία τα κύτταρα λαμβάνουν υγρά και διαλυμένες ουσίες. Η κυτταρική μεμβράνη διεισδύει και σχηματίζει ένα μικρό κυστίδιο που ονομάζεται pinosome. Το pinosome στη συνέχεια αποσυνδέει από τη μεμβράνη και μετακινείται στο κελί. Τα περιεχόμενα του pinosome απελευθερώνονται στο κυτταρόπλασμα.
* ενδοκυττάρωση με τη μεσολάβηση υποδοχέα: Η ενδοκυττάρωση που προκαλείται από τον υποδοχέα είναι η διαδικασία με την οποία τα κύτταρα λαμβάνουν συγκεκριμένα μόρια που δεσμεύονται με υποδοχείς στην κυτταρική μεμβράνη. Το σύμπλοκο υποδοχέα μορίων στη συνέχεια ενσωματώνεται σε ένα λάκκο επικαλυμμένο με clathrin. Στη συνέχεια, το λάκκο απομακρύνει και σχηματίζει ένα κυστιδιακό. Στη συνέχεια, το κυστιδικό ασχολείται με ένα λυσοσώματα, το οποίο διασπά το μόριο.
