Aktivní a pasivní buněčný transport

Aktivní a pasivní transport buněk je přenos rozpuštěných látek z jedné strany buněčné membrány na druhou. Doprava je pasivní, když není vyžadován žádný zdroj energie metabolické jako ATP, zatímco transport je aktivní při použití ATP jako zdroje energie.

Buněčné membrány se skládají hlavně z lipidové dvojvrstvy, která ztěžuje průchod určitých typů látek. Tato bariérová funkce umožňuje buňce udržovat koncentrace rozpuštěné látky v cytosolu odlišné od extracelulárního prostředí nebo intracelulárních kompartmentů..

	Pasivní doprava	Aktivní transport
Definice	Přenos rozpuštěných látek přes lipidovou membránu bez energie.	Přenos rozpuštěných látek přes lipidovou membránu spojenou se zdrojem energie.
Koncentrační gradient	Ve prospěch.	Proti.
Membránové proteiny	Kanály a dopravníky.	Dopravníky nebo čerpadla.
Hnací síla	Elektrochemický gradient.	ATP.
Příklady	Vodní doprava prostřednictvím aquaporinas.	Transport iontů sodíku+ rukojetí sodíku a draslíku ATP.

Co je pasivní transport buněk?

Pasivní transport je proces, který umožňuje průchod molekul a iontů přes buněčnou membránu bez zdroje energie.

The koncentrační gradient o Koncentrační rozdíl druhu mezi dvěma stranami membrány je impuls, který určuje pohyb a směr pasivního transportu.

Když je rozpuštěná látka nabitá (kladná nebo záporná), může potenciální rozdíl mezi dvěma stranami membrány (membránový potenciál) také řídit transport. V tomto případě tvoří koncentrační gradient a elektrický gradient hnací sílu elektrochemický gradient.

Vytvořením rozdílu v iontových koncentracích přes lipidovou vrstvu může buněčná membrána ukládat potenciální energii ve formě elektrochemických gradientů. Elektrochemické přechody se používají k:

• řídit různé dopravní procesy,
• přenášet elektrické signály v elektricky excitovatelných buňkách a
• produkují většinu ATP v mitochondriích, chloroplastech a bakteriích.

Pasivní přepravní vlastnosti

• Pohyb rozpuštěných látek sleduje koncentrační gradient, od vyšší koncentrace k nižší koncentraci.
• Závisí to na koncentračním gradientu, velikosti částic a teplotě.
• Mobilizují se ionty a malé molekuly.
• Nevyžaduje hydrolýzu ATP.
• Je zprostředkována transmembránovými proteiny, kanály a transportéry v usnadněné difúzi.

Pasivní typy dopravy

Molekuly a ionty mohou pasivně procházet membránou různými mechanismy: jednoduchá difúze, usnadněná difúze nebo osmóza.

Jednoduchá difúze

Malé nepolární molekuly jako kyslík O_dva a oxid uhličitý CO_dva snadno se rozpouštějí v lipidových membránách. Malé nenabité polární molekuly jako voda H_dvaO a močovina také difundují membránou pomalým nebo omezeným způsobem. Obecně mohou lipofilní nebo tukové molekuly procházet membránou jednoduchou difúzí.

Usnadnění šíření

Buňky vyvinuly mechanismy pro přenos ve vodě rozpustných molekul a iontů přes membránu. Prostřednictvím specializovaných transmembránových proteinů (procházejí membránou) jsou transportovány ionty a molekuly. Protože k difúzi z vyšší koncentrace do nižší koncentrace dochází pomocí „průchodů“, mluvíme o usnadněné difúzi. Tím pádem:

• základní živiny vstupují do buňky;
• - odstraňovat metabolické odpadní produkty a -
• regulovat koncentrace intracelulárních iontů.

Dvě hlavní třídy membránových proteinů, které usnadňují pohyb molekul dovnitř a ven přes lipidovou membránu, jsou:

• transportéry: jsou to proteiny, které mají pohyblivé části, například dveře membrány, které se otevírají a zavírají a umožňují průchod rozpuštěné látky. Jsou jako otočné dveře v membráně.
• kanály: tvoří úzké hydrofilní póry, které umožňují pasivní pohyb, zejména malých anorganických iontů. Ačkoli voda může difundovat lipidovými membránami, všechny buňky obsahují proteinové kanály zvané aquaporiny, které zvyšují propustnost těchto membrán pro vodu..

Osmóza

Osmóza je pohyb vody přes polopropustnou membránu, když na jedné straně je rozpuštěná látka, která nemůže procházet membránou. V osmóze dochází pouze k pohybu vody.

Co je aktivní transport buněk?

Aktivní transport je proces, při kterém buňka transportuje materiál proti jeho koncentračnímu gradientu pomocí ATP jako zdroje energie..

Aktivní přepravní vlastnosti

• Vyrábí se prostřednictvím integrálních membránových proteinů.
• Je to specifické pro rozpuštěnou látku.
• Zažije nasycení, to znamená, že když jsou obsazena všechna vazebná místa rozpuštěné látky, bez ohledu na to, kolik dalšího substrátu je přidáno, tok zůstává konstantní.

Druhy aktivních transportních proteinů

V buňkách se schopností provádět aktivní transport jsou popsány alespoň tři typy proteinů. Pod jeho popisem.

ATP čerpadla

Čerpadla ATP provádějí transport rozpuštěných látek spojený s hydrolýzou ATP, tj. ATP uvolňuje fosfátovou skupinu (PO₄^-3) a stává se ADP. Energie uvolněná při hydrolýze je to, co „pumpuje“ solut z jedné strany membrány na druhou..

Aktivní transport poháněný hydrolýzou ATP je také známý jako primární aktivní transport.

Existují tři typy čerpadel ATP:

1. Čerpadla typu P.: protein je fosforylován (k proteinu je připojena fosfátová skupina) v procesu transportu. Příklady: sodík-draselná čerpadla, vápenatá čerpadla.
2. Čerpadla typu F: Také se jim říká ATP syntetázy, protože používají protonový gradient k syntéze ATP z ADP a fosfátu. Příklady: chloroplastová ATP syntetáza spojená s fází fotosyntézy závislou na světle.
3. Dopravníky ABC: jsou to membránové proteiny, které nesou malé molekuly. Příklady: transportér cholesterolu ABCG1, transportér MDR (multidrug resistance).

Spojené dopravníky

Transport iontu nebo molekuly je doprovázen jinou rozpuštěnou látkou. V tomto případě rozpuštěná látka ve vyšší koncentraci na jedné straně membrány přechází na druhou stranu a podporuje pohyb rozpuštěné látky z nižší na vyšší koncentraci. Transportéry poháněné iontovým gradientem se také nazývají sekundární aktivní transport.

Provádí se pomocí nosných proteinů známých jako symporterové a anti-nosiče. A symportér nebo kotransporter transportuje rozpuštěnou látku sledující její koncentrační gradient ve stejném směru jako jiná rozpuštěná látka proti koncentračnímu gradientu.

Například tenký střevo na sodíku závislý kotransportér glukózy. V tomto případě se glukóza a sodík zevnitř střeva vstřebávají do střevní buňky..

Epiteliální buňky střeva nebo ledviny mají velký počet sympatizérů, které jsou poháněny gradientem sodného Na iontu.⁺, být koncentrovanější na vnější straně buňky.

V bakteriích je transport laktózy spojen s transportem vodíkových iontů H⁺.

A anti-nosič nebo výměník provádí přenos rozpuštěných látek v opačných směrech. Například sodík / proton Na antikarrier⁺/ H⁺ sodík vstupuje do buňky a proton opouští ven.

Světla aktivovaná čerpadla

Tento přenos rozpuštěných látek, který převládá u bakterií a archea, probíhá díky zachycení světelné energie z nižší na vyšší koncentraci. Například bakteriorhodopsiny a halorhodopsiny jsou protonové pumpy aktivované světlem..

Mohlo by vás zajímat Endocytóza a exocytóza.