Τι είδους μόρια χρειάζονται περισσότερη βοήθεια για να περάσουν από τη μεμβράνη και είναι αυτά;
* πολικά μόρια: Αυτά τα μόρια έχουν μια ανομοιογενή κατανομή του φορτίου, καθιστώντας το ένα άκρο του μορίου πιο θετικό και το άλλο πιο αρνητικό. Παραδείγματα περιλαμβάνουν νερό, σάκχαρα και αμινοξέα.
* φορτισμένα μόρια: Αυτά τα μόρια έχουν καθαρό θετικό ή αρνητικό φορτίο. Παραδείγματα περιλαμβάνουν ιόντα όπως νάτριο (Na+), κάλιο (Κ+) και χλωριούχο (Cl-).
* μεγάλα μόρια: Ακόμη και ορισμένα μη πολικά μόρια μπορεί να είναι πολύ μεγάλα για να περάσουν εύκολα μέσω της μεμβράνης.
Η κυτταρική μεμβράνη αποτελείται κυρίως από διπλοστοιβάδα φωσφολιπιδίων. Τα φωσφολιπίδια έχουν υδρόφιλη κεφαλή (προσελκύονται από νερό) και υδρόφοβη ουρά (απωθημένη από νερό). Αυτό δημιουργεί ένα εμπόδιο στα υδατοδιαλυτά μόρια, τα οποία απωθούνται από το υδρόφοβο εσωτερικό της μεμβράνης.
Για να ξεπεραστεί αυτό το φράγμα, τα κύτταρα χρησιμοποιούν διαφορετικούς μηχανισμούς για τη μεταφορά υδρόφιλων μορίων σε όλη τη μεμβράνη:
* Παθητική μεταφορά: Ορισμένα υδρόφιλα μόρια μπορούν να μετακινηθούν κατά μήκος της μεμβράνης με τη βοήθεια πρωτεϊνών καναλιών ή πρωτεΐνες φορέα . Αυτές οι πρωτεΐνες δρουν ως σήραγγες ή υπηρεσίες μεταφοράς με λεωφορείο για να διευκολύνουν την κίνηση των μορίων κάτω από τη βαθμίδα συγκέντρωσής τους (από μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης σε χαμηλή συγκέντρωση).
* Ενεργή μεταφορά: Για τα μόρια που πρέπει να κινηθούν ενάντια στη βαθμίδα συγκέντρωσης τους, τα κύτταρα απαιτούν ενεργή μεταφορά μηχανισμοί. Αυτές οι διαδικασίες χρησιμοποιούν ενέργεια, που συχνά παρέχεται από ATP, για να αντλούν μόρια σε όλη τη μεμβράνη.
Ακολουθούν μερικά παραδείγματα:
* Μεταφορά γλυκόζης: Η γλυκόζη είναι ένα πολικό μόριο και δεν μπορεί εύκολα να περάσει από τη μεμβράνη. Χρησιμοποιεί μια πρωτεΐνη φορέα που ονομάζεται glut1 για να διευκολύνει την είσοδό του σε κύτταρα.
* αντλία νατρίου-υαστού: Αυτή η ενεργή μεταφορά πρωτεΐνης αντλούν ιόντα νατρίου από τα ιόντα κυττάρου και καλίου στο κύτταρο, διατηρώντας την ηλεκτροχημική κλίση του κυττάρου.
Συνοπτικά, τα υδρόφιλα μόρια αντιμετωπίζουν προκλήσεις που διασχίζουν την κυτταρική μεμβράνη λόγω της υδρόφοβης φύσης της μεμβράνης. Τα κύτταρα έχουν εξελίξει διάφορες στρατηγικές, συμπεριλαμβανομένων των πρωτεϊνών καναλιών, των πρωτεϊνών φορέα και των ενεργών μηχανισμών μεταφοράς, για να βοηθήσουν αυτά τα μόρια να εισέλθουν και να εξέρχονται από το κύτταρο.
