Τι επιτρέπει σε ένα κελί σε ουσίες αποθεμάτων σε πολύ μεγαλύτερη συγκέντρωση που εμφανίζονται έξω από το κελί;

Η ικανότητα ενός κυττάρου σε ουσίες αποθήκευσης σε πολύ μεγαλύτερες συγκεντρώσεις από ό, τι εμφανίζονται εκτός του κυττάρου οφείλεται κυρίως σε δύο κύριους μηχανισμούς:

1. Πρωτεΐνες μεταφοράς μεμβράνης:

* Ενεργή μεταφορά: Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί ενέργεια (συνήθως από ATP) για να μετακινήσει ουσίες σε όλη την κυτταρική μεμβράνη έναντι Η κλίση της συγκέντρωσης. Αυτό σημαίνει κινούμενες ουσίες από μια περιοχή χαμηλής συγκέντρωσης σε μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης, συγκεντρώνοντάς τους μέσα στο κύτταρο. Παραδείγματα περιλαμβάνουν την αντλία νατρίου-υαστίου, η οποία διατηρεί την ηλεκτροχημική κλίση σε όλη την κυτταρική μεμβράνη και την αντλία πρωτονίων, η οποία βοηθά στη δημιουργία οξύτητας στο στομάχι.

* Δευτερεύουσα ενεργή μεταφορά: Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί έμμεσα την ενέργεια που αποθηκεύεται σε μια ηλεκτροχημική κλίση (που καθιερώνεται από την πρωτογενή ενεργή μεταφορά) για να μετακινήσει μια άλλη ουσία έναντι της κλίσης της συγκέντρωσης. Είναι ουσιαστικά "ζευγαρώνει" την κίνηση μιας ουσίας με την κίνηση ενός άλλου.

2. Διαχωρισμός:

* Organelles: Τα κύτταρα έχουν εξειδικευμένα οργανίδια όπως το ενδοπλασματικό δίκτυο (ER) , συσκευή Golgi , και λυσοσώματα . Αυτά τα οργανίδια δρουν ως διαμερίσματα αποθήκευσης, επιτρέποντας στα κύτταρα να διαχωρίζουν και να συγκεντρώνουν συγκεκριμένες ουσίες. Για παράδειγμα, το ER συνθέτει και αποθηκεύει πρωτεΐνες, το golgi τροποποιεί και τα συσκευάζει και τα λυσοσώματα αποθηκεύουν ένζυμα για αποικοδόμηση.

* κενοτόπια: Στα φυτικά κύτταρα, τα κενοτόπια είναι μεγάλα, γεμάτα με υγρά διαμερίσματα που διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στην αποθήκευση του νερού, των θρεπτικών ουσιών και των αποβλήτων. Μπορούν να αυξήσουν σημαντικά τη συγκέντρωση ορισμένων ουσιών εντός του κυττάρου.

Άλλοι παράγοντες:

* Πρωτεΐνες δέσμευσης: Αυτές οι πρωτεΐνες μπορούν να συνδεθούν με συγκεκριμένα μόρια εντός του κυττάρου, αυξάνοντας την αποτελεσματική συγκέντρωσή τους και εμποδίζοντας τους να εγκαταλείψουν το κύτταρο.

* Διαπερατότητα μεμβράνης: Η κυτταρική μεμβράνη έχει επιλεκτική διαπερατότητα, επιτρέποντας σε ορισμένες ουσίες να περάσουν πιο εύκολα από άλλες, γεγονός που μπορεί να επηρεάσει τις κλίσεις συγκέντρωσης.

Συνοπτικά, ένας συνδυασμός ενεργών μεταφορών, δευτερογενών ενεργών μεταφορών, διαχωρισμού και άλλων παραγόντων επιτρέπει στα κύτταρα να δημιουργούν και να διατηρούν υψηλές συγκεντρώσεις ουσιών εντός των ορίων τους, επιτρέποντάς τους να εκτελούν αποτελεσματικά τις διαφορετικές λειτουργίες τους.