Πώς τα κύτταρα μεταφέρουν μόρια σε κυτταρική μεμβράνη;
Παθητική μεταφορά:
* διάχυση: Τα μόρια μετακινούνται από μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης σε μια περιοχή χαμηλής συγκέντρωσης, που οδηγείται από την κλίση συγκέντρωσης. Αυτό δεν απαιτεί ενέργεια. Παραδείγματα περιλαμβάνουν την κίνηση του οξυγόνου σε κύτταρα και το διοξείδιο του άνθρακα από τα κύτταρα.
* Διευκόλυνση διάχυσης: Παρόμοια με τη διάχυση, αλλά χρησιμοποιεί πρωτεΐνες μεμβράνης για να βοηθήσει την κίνηση των μορίων σε όλη τη μεμβράνη. Αυτές οι πρωτεΐνες μπορούν να είναι κανάλια (πόροι) ή φορείς που συνδέονται με το μόριο και διευκολύνουν την κίνηση του. Αυτό είναι ακόμα παθητικό, καθώς δεν απαιτεί ενέργεια. Παραδείγματα περιλαμβάνουν τη μεταφορά γλυκόζης σε κύτταρα.
* Όσμωση: Η κίνηση των μορίων του νερού σε μια ημιδιαλιακή μεμβράνη από μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης νερού (χαμηλής συγκέντρωσης διαλυτής ουσίας) σε μια περιοχή χαμηλής συγκέντρωσης νερού (υψηλή συγκέντρωση διαλυτής ουσίας). Αυτό οδηγείται από τη διαφορά στο δυναμικό του νερού και είναι επίσης παθητική.
ενεργή μεταφορά:
* Πρωτογενής ενεργή μεταφορά: Χρησιμοποιεί ενέργεια απευθείας από την υδρόλυση ΑΤΡ για να μετακινήσει μόρια έναντι της βαθμίδας συγκέντρωσής τους. Αυτό απαιτεί συγκεκριμένες πρωτεΐνες μεμβράνης που ονομάζονται αντλίες. Παραδείγματα περιλαμβάνουν την αντλία νατρίου-υιοθέτησης, η οποία μετακινεί τα ιόντα νατρίου από τα ιόντα κυττάρου και καλίου στο κύτταρο.
* Δευτερεύουσα ενεργή μεταφορά: Χρησιμοποιεί την πιθανή ενέργεια που αποθηκεύεται στη βαθμίδα συγκέντρωσης ενός μορίου για να οδηγήσει την κίνηση ενός άλλου μορίου έναντι της κλίσης της συγκέντρωσης. Αυτό χρησιμοποιεί έμμεσα ενέργεια από το ΑΤΡ, καθώς η κλίση συγκέντρωσης του πρώτου μορίου καθιερώθηκε με πρωτογενή ενεργή μεταφορά. Παραδείγματα περιλαμβάνουν τη μεταφορά γλυκόζης σε εντερικά κύτταρα, σε συνδυασμό με την κίνηση ιόντων νατρίου.
Άλλοι μηχανισμοί μεταφοράς:
* ενδοκυττάρωση: Η κυτταρική μεμβράνη κατακλύζει ένα μόριο ή σωματίδιο, σχηματίζοντας ένα κυστίδιο που το μεταφέρει στο κύτταρο. Αυτή η διαδικασία απαιτεί ενέργεια. Υπάρχουν τρεις τύποι:φαγοκυττάρωση (μεγάλα σωματίδια), πινοκυττάρωση (υγρά) και ενδοκυττάρωση με τη μεσολάβηση υποδοχέα (ειδικά μόρια).
* Exocytosis: Τα κυστίδια συγχωνεύονται με την κυτταρική μεμβράνη, απελευθερώνοντας το περιεχόμενό τους έξω από το κελί. Αυτή η διαδικασία απαιτεί επίσης ενέργεια.
Ο ειδικός μηχανισμός μεταφοράς που χρησιμοποιείται εξαρτάται από τον τύπο του μόριο που μεταφέρεται, η κλίση της συγκέντρωσης και η διαθεσιμότητα ενέργειας του κυττάρου. Αυτές οι διαδικασίες είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της ομοιόστασης των κυττάρων, επιτρέποντας στα κύτταρα να αποκτήσουν θρεπτικά συστατικά, να εξαλείφουν τα απόβλητα και να επικοινωνούν με το περιβάλλον τους.
