Ποιες διαδικασίες είναι υπεύθυνες για τις χημικές ουσίες που μετακινούνται μέσα και σε όλο το κύτταρο;
Παθητική μεταφορά:
* απλή διάχυση: Η μετακίνηση μιας ουσίας σε μια μεμβράνη από μια περιοχή υψηλότερης συγκέντρωσης σε μια περιοχή χαμηλότερης συγκέντρωσης, που οδηγείται από την κλίση συγκέντρωσης. Δεν απαιτείται ενέργεια. Αυτό ισχύει για μικρά, μη πολικά μόρια όπως το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα.
* Διευκόλυνση διάχυσης: Η μετακίνηση μιας ουσίας σε μια μεμβράνη με τη βοήθεια μιας πρωτεΐνης μεμβράνης, που εξακολουθεί να οδηγείται από την κλίση συγκέντρωσης. Αυτό επιτρέπει τη μεταφορά μεγαλύτερων ή πολικών μορίων, όπως η γλυκόζη.
* Όσμωση: Κίνηση νερού σε μια ημιεπερισμένη μεμβράνη από μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης νερού σε μια περιοχή χαμηλής συγκέντρωσης νερού. Αυτό οδηγείται από τη διαφορά στο δυναμικό του νερού.
ενεργή μεταφορά:
* Πρωτογενής ενεργή μεταφορά: Κίνηση μιας ουσίας σε μια μεμβράνη έναντι της κλίσης της συγκέντρωσης, χρησιμοποιώντας ενέργεια απευθείας από την υδρόλυση ΑΤΡ. Αυτό επιτρέπει τη μεταφορά βασικών θρεπτικών ουσιών ή την απομάκρυνση των αποβλήτων. Τα παραδείγματα περιλαμβάνουν την αντλία νατρίου-υλικά και την αντλία πρωτονίων.
* Δευτερεύουσα ενεργή μεταφορά: Κίνηση μιας ουσίας σε μια μεμβράνη έναντι της κλίσης της συγκέντρωσης, χρησιμοποιώντας την ενέργεια που αποθηκεύεται στη κλίση συγκέντρωσης μιας άλλης ουσίας. Αυτό συχνά συνεπάγεται μηχανισμούς συν-μεταφοράς ή αντεπίθεσης μεταφοράς. Για παράδειγμα, η πρόσληψη γλυκόζης σε κύτταρα συνδυάζεται με την κίνηση των ιόντων νατρίου κάτω από την κλίση συγκέντρωσής τους.
Άλλοι μηχανισμοί μεταφοράς:
* ενδοκυττάρωση: Η διαδικασία με την οποία τα κύτταρα λαμβάνουν ουσίες, κατακλύζοντάς τα σε ένα τμήμα της μεμβράνης του πλάσματος, σχηματίζοντας ένα κυστιδίων. Αυτό επιτρέπει την πρόσληψη μεγάλων μορίων, σωματιδίων και ακόμη και ολόκληρων κυττάρων.
* Exocytosis: Η διαδικασία με την οποία τα κύτταρα απελευθερώνουν ουσίες από το κύτταρο με τήξη κυστιδίων που περιέχουν την ουσία με τη μεμβράνη πλάσματος. Αυτό επιτρέπει την έκκριση των ορμονών, των νευροδιαβιβαστών και των αποβλήτων.
Παράγοντες που επηρεάζουν τη χημική κίνηση:
* κλίση συγκέντρωσης: Η διαφορά στη συγκέντρωση μιας ουσίας σε μια μεμβράνη. Μια μεγαλύτερη κλίση οδηγεί σε ταχύτερη κίνηση.
* Διαπερατότητα μεμβράνης: Η ευκολία με την οποία μια ουσία μπορεί να περάσει από μια μεμβράνη. Αυτό επηρεάζεται από το μέγεθος, τη φόρτιση και την πολικότητα του μορίου, καθώς και από τη σύνθεση της μεμβράνης.
* Θερμοκρασία: Οι υψηλότερες θερμοκρασίες αυξάνουν γενικά τον ρυθμό διάχυσης.
* Πίεση: Οι βαθμίδες πίεσης μπορούν να επηρεάσουν την κίνηση των ουσιών σε όλες τις μεμβράνες.
Αυτές οι διεργασίες είναι απαραίτητες για τη διατήρηση της κυτταρικής ομοιόστασης, επιτρέποντας στα κύτταρα να αποκτήσουν θρεπτικά συστατικά, να εξαλείφουν τα απόβλητα και να ρυθμίζουν το εσωτερικό τους περιβάλλον. Είναι επίσης ζωτικής σημασίας για διάφορες κυτταρικές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της σηματοδότησης, της επικοινωνίας και της ανάπτυξης.
