Πώς κινούνται οι ουσίες μέσω της κυτταρικής μεμβράνης;
Παθητική μεταφορά:
* απλή διάχυση: Αυτή είναι η κίνηση μιας ουσίας από μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης σε μια περιοχή χαμηλής συγκέντρωσης, που οδηγείται από την κλίση συγκέντρωσης. Δεν απαιτείται ενέργεια. Μικρά, μη πολικά μόρια όπως το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα μπορούν εύκολα να περάσουν μέσω της λιπιδικής διπλής στιβάδας με απλή διάχυση.
* Διευκόλυνση διάχυσης: Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την κίνηση ουσιών σε όλη τη μεμβράνη με τη βοήθεια πρωτεϊνών μεμβράνης. Αυτές οι πρωτεΐνες δρουν ως κανάλια ή φορείς που διευκολύνουν τη διέλευση συγκεκριμένων μορίων. Αυτή η διαδικασία εξακολουθεί να βασίζεται στη κλίση συγκέντρωσης, αλλά επιτρέπει σε μεγαλύτερα ή φορτισμένα μόρια να διασχίζουν τη μεμβράνη που διαφορετικά δεν θα ήταν σε θέση να. Η γλυκόζη και τα ιόντα είναι παραδείγματα ουσιών που κινούνται μέσω διευκόλυνσης διάχυσης.
* Όσμωση: Αυτή είναι η κίνηση 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). Αυτή η κίνηση οδηγείται από τη διαφορά στο δυναμικό του νερού σε όλη τη μεμβράνη.
ενεργή μεταφορά:
* Πρωτογενής ενεργή μεταφορά: Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί ενέργεια απευθείας από το ΑΤΡ για να μετακινήσει ουσίες έναντι της κλίσεως συγκέντρωσής τους, από μια περιοχή χαμηλής συγκέντρωσης σε μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης. Αυτό απαιτεί πρωτεΐνες μεμβράνης που δρουν ως αντλίες. Για παράδειγμα, η αντλία νατρίου-υαστίου μετακινεί τα ιόντα νατρίου από τα ιόντα κυττάρου και καλίου στο κύτταρο, τόσο έναντι των κλίσεων συγκέντρωσης τους.
* Δευτερεύουσα ενεργή μεταφορά: Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί την ενέργεια που αποθηκεύεται στη βαθμίδα συγκέντρωσης μιας ουσίας για να μετακινήσει μια άλλη ουσία έναντι της κλίσης της. Βασίζεται στην ηλεκτροχημική κλίση που καθορίζεται από την πρωτογενή ενεργή μεταφορά. Για παράδειγμα, η μεταφορά της γλυκόζης σε εντερικά κύτταρα συνδυάζεται με την κίνηση ιόντων νατρίου κάτω από τη βαθμίδα συγκέντρωσής τους.
Άλλοι μηχανισμοί:
* ενδοκυττάρωση: Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την κατάπληξη μεγάλων μορίων ή σωματιδίων από την κυτταρική μεμβράνη. Η μεμβράνη διεισδύει, σχηματίζοντας ένα κυστιδίων που περικλείει την ουσία. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι:
* φαγοκυττάρωση: Το κύτταρο κατακλύζει στερεά σωματίδια.
* Pinocytosis: Το κύτταρο κατακλύζει υγρά.
* Exocytosis: Αυτή η διαδικασία είναι το αντίθετο της ενδοκυττάρωσης, όπου το κύτταρο απελευθερώνει ουσίες έξω από το κύτταρο. Κυστίδια που περιέχουν την ασφάλεια ουσιών με την κυτταρική μεμβράνη και απελευθερώνουν το περιεχόμενό τους στον εξωκυτταρικό χώρο.
Η συγκεκριμένη μέθοδος μεταφοράς που χρησιμοποιείται εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως:
* Μέγεθος και σχήμα του μορίου: Τα μικρά, μη πολωτικά μόρια μπορούν να περάσουν από τη μεμβράνη με απλή διάχυση, ενώ μεγαλύτερα ή φορτισμένα μόρια απαιτούν βοήθεια από πρωτεΐνες μεμβράνης.
* Πόλη του μορίου: Τα μη πολωτικά μόρια μπορούν να περάσουν από τη λιπιδική διπλοστιβάδα πιο εύκολα από τα πολικά μόρια.
* κλίση συγκέντρωσης: Οι ουσίες κινούνται από περιοχές υψηλής συγκέντρωσης σε περιοχές χαμηλής συγκέντρωσης.
* Απαιτήσεις ενέργειας: Η παθητική μεταφορά δεν απαιτεί ενέργεια, ενώ η ενεργή μεταφορά απαιτεί ενέργεια από την ATP.
Με τη ρύθμιση της κίνησης των ουσιών σε ολόκληρη την κυτταρική μεμβράνη, τα κύτταρα μπορούν να διατηρήσουν το εσωτερικό τους περιβάλλον και να εκτελούν βασικές λειτουργίες.
