Aktivní a pasivní doprava

Obsah

• Příklady pasivní dopravy
• Příklady aktivního transportu

Je nazýván buněčný transport k výměně látek mezi vnitřkem buňky a vnějším prostředím, ve kterém se nachází. K tomu dochází prostřednictvím plazmatická membrána, což je polopropustná bariéra, která vymezuje buňku.

Buněčný transport je životně důležitý pro vstup živin a látek rozpuštěných v životním prostředí a pro vypuzování zbytků nebo metabolizovaných látek uvnitř buňky, jako jsou hormony nebo enzymy. Podle jeho směru přemísťování hmoty a nákladů na energii budeme hovořit o:

• Pasivní doprava. Ve prospěch koncentračního gradientu, tj. Od koncentrovanějšího média k méně koncentrovanému, k němu dochází difúzí přes membránu a nemá žádné náklady na energii, protože využívá náhodných pohybů molekul (jejich kinetická energie ). Existují čtyři typy pasivní dopravy:
  • Jednoduchá difúze. Materiál se pohybuje z nejvíce koncentrované oblasti do nejméně koncentrované, dokud se úrovně nevyrovnají.
  • Usnadnění šíření. Transport zajišťují speciální transportní proteiny nacházející se uvnitř buněčné membrány.
  • Filtrace. Plazmová membrána má póry, kterými může materiál určité velikosti unikat do svého nitra hydrostatickým tlakem.
  • Osmóza. Podobně jako jednoduchá difúze záleží na kroku molekuly vody přes membránu, v důsledku tlaku média a jeho selektivity.

• Aktivní transport. Na rozdíl od pasivního běží proti koncentračnímu gradientu (z méně koncentrované oblasti do koncentrovanější oblasti), takže má cenu buněčné energie. To umožňuje buňkám akumulovat materiál, který potřebují pro své procesy syntézy.

Příklady pasivní dopravy

1. Rozpouštění ve fosfolipidové vrstvě. Do buňky tak vstupuje řada prvků, jako je voda, kyslík, oxid uhličitý, vitamíny rozpustné v tucích, steroidy, glyceriny a alkoholy s nízkou molekulovou hmotností.
2. Vstup přes celé proteinové kanály. Některé iontové látky (elektricky nabité), jako je sodík, draslík, vápník nebo hydrogenuhličitan, procházejí membránou vedenou kanály a protein speciální pro tento, velmi malý.
3. Ledvinové glomeruly. Filtrují krev v ledvinách a zbavují ji močoviny, kreatininu a solí ultrafiltračním procesem prováděným kapilárami, zabraňují průchodu větších prvků a vylučují ty menší díky tlaku samotného média.
4. Absorpce glukózy. Buňky jsou vždy udržovány s nízkou koncentrací glukózy, což způsobuje, že vždy proudí difúzí do svého nitra. Za tímto účelem jej transportují proteinové proteiny a poté z nich udělají glukózo-6-fosfát.
5. Působení inzulínu. Tento hormon vylučovaný slinivkou břišní zvyšuje difúzi glukózy v krvi do buněk, snižuje přítomnost cukru v krvi a plní úlohu hemoregulátor.
6. Difúze plynu. Jednoduchá difúze umožňuje vstup plynů produkovaných dýcháním, z vnějšku dovnitř buněk z jejich koncentrace v krvi. Tímto způsobem je vyloučen CO₂ a používá se kyslík.
7. Pocení. Vylučování potu kůží je prováděno osmózou: kapalina proudí ven a nese s sebou toxiny a další látky.
8. Kořeny rostlin. Mají selektivní membrány, které umožňují vodě a dalším minerálům vstoupit do vnitřku rostliny a poté ji poslat na listy k fotosyntéze.
9. Střevní absorpce. Epiteliální buňky střeva absorbují vodu a další živiny ze stolice, aniž by jim umožňovaly vstup do krevního řečiště. K uvedené selektivitě dochází také pasivně, prostřednictvím gradientu elektrolytu.
10. Uvolňování enzymů a hormonů do krevního řečiště. Často je produkován mechaniky vysoké intracelulární koncentrace, bez nákladů na ATP.

Příklady aktivního transportu

1. Sodno-draselné čerpadlo. Jedná se o mechanismus buněčné membrány, který umožňuje prostřednictvím nosného proteinu vylučovat sodík z vnitřku buňky a nahradit ho draslíkem, přičemž udržuje gradienty iontů (nízký obsah sodíku a hojný obsah draslíku) a pohodlnou elektrickou polaritu.
2. Vápníkové čerpadlo. Další transportní protein přítomný v buněčné membráně umožňuje přenášet vápník proti jeho elektrochemickému gradientu z cytoplazmy ven.
3. Fagocytóza. Bílé krvinky, které umožňují obranu těla, obsahují prostřednictvím pytlů v jejich plazmatické membráně cizí částice, které později vypudíme.
4. Pinocytóza. Další fagocytizační proces probíhá invaginacemi v membráně, které umožňují vstup okolní tekutiny. Je to něco, co vejce dělá během svého zrání.
5. Exocytóza. Na rozdíl od fagocytizace vylučuje prvky obsahu buněk přes membránové vaky, které se pohybují směrem ven, dokud se nespojí s membránou a neotevřou se směrem ven. Takto komunikují neurony: přenášejí iontový obsah.
6. HIV infekce. Virus AIDS vstupuje do buněk využitím své membrány, vazbou na glykoproteiny přítomné v jejich vnější vrstvě (receptory CD4) a aktivním pronikáním dovnitř.
7. Transcytóza. Směs endocytózy a exocytózy umožňuje transport látek z jednoho média do druhého, například z krevních kapilár do okolních tkání.
8. Cukrová fototransferáza. Typický proces jistý bakterie tak jako coli, která spočívá v chemické úpravě substrátů uvnitř, aby přilákaly ostatní kovalentní vazba a tím ušetřit spoustu energie.
9. Příjem železa. Železo je přijímáno mnoha bakteriemi vylučováním sideroforů, jako je enterobaktin, který se váže na cheláty tvořící železo a poté je afinitou absorbováno do bakterií, kde se uvolňuje kov.
10. Příjem LDL. Tento lipoprotein s estery cholesterolu je buňkou zachycen díky působení apoproteinu (B-100), který umožňuje jeho vstup do membrány a následný rozklad na aminokyseliny.