Πώς τα θρεπτικά συστατικά και τα περάσματα σε ένα κελί;
Παθητική μεταφορά:
* απλή διάχυση: Κίνηση μορίων από μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης σε μια περιοχή χαμηλής συγκέντρωσης, ακολουθώντας την κλίση συγκέντρωσης. Αυτό δεν απαιτεί ενέργεια και χρησιμοποιείται για μικρά, μη πολικά μόρια όπως το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα.
* Διευκόλυνση διάχυσης: Κίνηση μορίων σε μια μεμβράνη με τη βοήθεια μιας πρωτεΐνης μεταφοράς. Αυτό είναι ακόμα παθητικό (δεν απαιτεί ενέργεια), αλλά απαιτεί μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη για κάθε μόριο. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται για μεγαλύτερα μόρια όπως η γλυκόζη.
* Όσμωση: Κίνηση νερού σε ημι-διαπερατή μεμβράνη από μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης νερού σε μια περιοχή χαμηλής συγκέντρωσης νερού. Αυτό οδηγείται από τη διαφορά στο δυναμικό του νερού και δεν απαιτεί ενέργεια.
ενεργή μεταφορά:
* Πρωτογενής ενεργή μεταφορά: Κίνηση των μορίων κατά της κλίσης συγκέντρωσης τους, απαιτώντας ενέργεια (συνήθως από ΑΤΡ). Αυτό χρησιμοποιεί πρωτεΐνες μεταφοράς που αντλούν ενεργά μόρια κατά μήκος της μεμβράνης. Τα παραδείγματα περιλαμβάνουν την αντλία νατρίου-υλικά και την αντλία πρωτονίων.
* Δευτερεύουσα ενεργή μεταφορά: Χρησιμοποιεί την ενέργεια που αποθηκεύεται στην ηλεκτροχημική κλίση ενός μορίου για να μεταφέρει ένα άλλο μόριο έναντι της κλίσης της συγκέντρωσης. Αυτό εξακολουθεί να είναι ενεργή μεταφορά, αλλά δεν χρησιμοποιεί άμεσα ATP. Βασίζεται στην κίνηση ενός μορίου κάτω από την κλίση του, η οποία παρέχει την ενέργεια για να μετακινήσει ένα άλλο μόριο μέχρι την κλίση του.
ενδοκυττάρωση:
* φαγοκυττάρωση: Τα κύτταρα κατακλύζουν μεγάλα σωματίδια, όπως βακτηρίδια ή κυτταρικά υπολείμματα, σχηματίζοντας ένα κυστιδίων γύρω τους. Αυτό απαιτεί ενέργεια και θεωρείται ενεργή μεταφορά.
* Pinocytosis: Το κύτταρο λαμβάνει υγρό, συμπεριλαμβανομένων διαλυμένων θρεπτικών ουσιών, σχηματίζοντας μικρά κυστίδια. Αυτό είναι επίσης ενεργό μεταφορά και απαιτεί ενέργεια.
* ενδοκυττάρωση με τη μεσολάβηση υποδοχέα: Ειδικά μόρια δεσμεύονται σε υποδοχείς στην κυτταρική επιφάνεια, ενεργοποιώντας το σχηματισμό ενός κυστιδίου που φέρνει τα μόρια μέσα στο κύτταρο. Αυτή η διαδικασία είναι εξαιρετικά επιλεκτική και απαιτεί ενέργεια.
Παραδείγματα του τρόπου με τον οποίο τα διαφορετικά θρεπτικά συστατικά εισέρχονται σε κύτταρα:
* γλυκόζη: Εισέρχεται σε κύτταρα μέσω διευκολυνόμενης διάχυσης χρησιμοποιώντας μεταφορείς γλυκόζης.
* αμινοξέα: Εισέρχεται σε κύτταρα μέσω ενεργού μεταφοράς χρησιμοποιώντας συγκεκριμένες πρωτεΐνες μεταφορέα.
* οξυγόνο: Εισέρχεται σε κύτταρα μέσω απλής διάχυσης σε ολόκληρη την κυτταρική μεμβράνη.
* νερό: Εισέρχεται σε κύτταρα μέσω όσμωσης, ακολουθώντας την κλίση του δυναμικού νερού.
* Σίδερο: Εισέρχεται σε κύτταρα μέσω ενδοκυττάρωσης με τη μεσολάβηση υποδοχέα, δέσμευση σε υποδοχείς τρανσφερίνης στην κυτταρική επιφάνεια.
Συνοπτικά:
Ο συγκεκριμένος μηχανισμός μεταφοράς θρεπτικών ουσιών εξαρτάται από τον τύπο θρεπτικών ουσιών, το μέγεθός του και την πολικότητα του. Η παθητική μεταφορά δεν απαιτεί ενέργεια, ενώ η ενεργή μεταφορά απαιτεί ενέργεια. Η ενδοκυττάρωση περιλαμβάνει την κατάρρευση μεγάλων σωματιδίων ή υγρών, ενώ η ενδοκυττάρωση με τη μεσολάβηση υποδοχέα στοχεύει σε ειδικά μόρια. Όλοι αυτοί οι μηχανισμοί συνεργάζονται για να εξασφαλίσουν ότι τα κύτταρα έχουν τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά για να επιβιώσουν και να λειτουργήσουν.
