ชนิดและลักษณะของการขนส่งของเซลล์

การขนส่งเซลลูล่าร์ มันเกี่ยวข้องกับการรับส่งข้อมูลและการกระจัดของโมเลกุลระหว่างภายในและภายนอกของเซลล์ การแลกเปลี่ยนโมเลกุลระหว่างช่องเหล่านี้เป็นปรากฏการณ์ที่จำเป็นสำหรับการทำงานที่ถูกต้องของสิ่งมีชีวิตและเป็นสื่อกลางของเหตุการณ์เช่นศักยภาพของเมมเบรน.

เยื่อชีวภาพนั้นไม่เพียง แต่ช่วยในการกำจัดเซลล์เท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญต่อการรับส่งสาร พวกมันมีโปรตีนหลายชนิดที่ผ่านโครงสร้างและมีการคัดเลือกอย่างมากหรือไม่อนุญาตให้เข้าสู่โมเลกุลบางชนิด.

การขนส่งโทรศัพท์มือถือแบ่งออกเป็นสองประเภทหลักขึ้นอยู่กับว่าระบบใช้พลังงานโดยตรงหรือไม่.

การขนส่งแบบพาสซีฟนั้นไม่ต้องการพลังงานและโมเลกุลก็สามารถข้ามเมมเบรนได้โดยการแพร่กระจายแบบพาสซีฟโดยผ่านช่องทางที่เป็นน้ำหรือโดยวิธีการขนส่งแบบโมเลกุล ทิศทางของการขนส่งที่แอคทีฟจะถูกกำหนดโดยความเข้มข้นของการไล่ระดับสีระหว่างทั้งสองด้านของเมมเบรน.

ในทางตรงกันข้ามการขนส่งประเภทที่สองนั้นต้องการพลังงานและเรียกว่าการขนส่งแบบแอคทีฟ ต้องขอบคุณพลังงานที่ถูกฉีดเข้าสู่ระบบทำให้เครื่องสูบน้ำสามารถเคลื่อนย้ายโมเลกุลกับการไล่ระดับความเข้มข้น ตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดในวรรณคดีคือปั๊มโซเดียมโปแตสเซียม.

ดัชนี

• 1 ฐานทางทฤษฎี
  • 1.1 - เยื่อหุ้มเซลล์
  • 1.2 - ไขมันในเยื่อหุ้ม
  • 1.3 -Proteins ในเยื่อหุ้มเซลล์
  • 1.4 - หัวกะทิของเมมเบรน
  • 1.5 การกระจัดกระจายและการดูดซึม
  • 1.6 -Tonicity
  • 1.7 -Influence electric
• 2 Transmembrane passive transport
  • 2.1 การออกอากาศอย่างง่าย
  • 2.2 ช่องทางน้ำ
  • 2.3 โมเลกุลการขนส่ง
  • 2.4 Osmosis
  • 2.5 Ultrafiltration
  • 2.6 การอำนวยความสะดวกในการเผยแพร่
• 3 Transmembrane active transport
  • 3.1 ลักษณะของการขนส่งที่แอคทีฟ
  • 3.2 หัวกะทิการขนส่ง
  • 3.3 ตัวอย่างการขนส่งที่ใช้งานอยู่: ปั๊มโซเดียม - โพแทสเซียม
  • 3.4 ปั๊มทำงานอย่างไร?
• 4 การขนส่งมวลชน
  • 4.1 -Endocytosis
  • 4.2 -Exocytosis
• 5 อ้างอิง

ฐานทางทฤษฎี

-เยื่อหุ้มเซลล์

เพื่อทำความเข้าใจว่าการค้าสารและโมเลกุลเกิดขึ้นได้อย่างไรระหว่างเซลล์และช่องว่างข้างเคียงคุณจำเป็นต้องวิเคราะห์โครงสร้างและองค์ประกอบของเยื่อหุ้มชีวภาพ.

-ไขมันในเยื่อหุ้ม

เซลล์ถูกล้อมรอบด้วยเมมเบรนบางและซับซ้อนของธรรมชาติไขมัน ส่วนประกอบพื้นฐานคือฟอสโฟลิปิด.

เหล่านี้ประกอบด้วยหัวขั้วโลกและหางปลาย เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วยฟอสโฟไลปิดสองชั้น - "ไขมัน bilayers" - ซึ่งหางจะถูกจัดกลุ่มภายในและหัวให้ใบหน้าพิเศษและเซลล์ภายใน.

โมเลกุลที่มีทั้งขั้วโลกและโซน apolar เรียกว่า amphipathic คุณสมบัตินี้มีความสำคัญต่อการจัดระเบียบเชิงพื้นที่ของส่วนประกอบไขมันภายในเยื่อหุ้มเซลล์.

โครงสร้างนี้ใช้ร่วมกันโดยเมมเบรนที่ล้อมรอบช่องเซลล์ย่อย โปรดจำไว้ว่า mitochondria, chloroplasts, vesicles และ organelles อื่น ๆ นั้นล้อมรอบด้วยเมมเบรน.

นอกจาก phosphoglycerides หรือ phospholipids แล้วเยื่อหุ้มเซลล์ยังอุดมไปด้วย sphingolipids ซึ่งมีโครงกระดูกที่เกิดขึ้นจากโมเลกุลที่เรียกว่า sphingosine และ sterol ในกลุ่มสุดท้ายนี้เราพบคอเลสเตอรอลไขมันที่ปรับคุณสมบัติของเมมเบรนเป็นของไหล.

-โปรตีนในเยื่อหุ้มเซลล์

เมมเบรนเป็นโครงสร้างแบบไดนามิกซึ่งมีโปรตีนหลายชนิดอยู่ภายใน โปรตีนของเมมเบรนทำหน้าที่เป็นโมเลกุล "ยามเฝ้าประตู" หรือ "ยาม" ซึ่งกำหนดด้วยการเลือกชั้นเลิศที่เข้ามาและออกจากเซลล์.

ด้วยเหตุนี้จึงกล่าวได้ว่าเยื่อหุ้มนั้นมีลักษณะกึ่งสังเคราะห์เนื่องจากสารบางชนิดสามารถเข้าสู่ร่างกายได้และสารบางชนิดก็ไม่สามารถทำได้.

โปรตีนทั้งหมดที่อยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์นั้นไม่ได้มีหน้าที่รับผิดชอบในการสร้างการรับส่งข้อมูล คนอื่น ๆ มีหน้าที่รับผิดชอบในการจับสัญญาณภายนอกที่ทำให้เกิดการตอบสนองต่อเซลล์จากสิ่งกระตุ้นภายนอก.

-หัวกะทิของเมมเบรน

ไขมันภายในของเยื่อหุ้มเซลล์มีความไม่ชอบน้ำสูงซึ่งทำให้เยื่อหุ้มเซลล์ซึมซับไม่ได้กับทางผ่านของโมเลกุลหรือขั้วที่ชอบน้ำ (คำนี้หมายถึง "รักน้ำ").

นี่หมายถึงความยากลำบากเพิ่มเติมในการผ่านของโมเลกุลขั้วโลก อย่างไรก็ตามการขนส่งโมเลกุลของ hydrosoluble นั้นเป็นสิ่งจำเป็นดังนั้นเซลล์จึงมีกลไกการขนส่งหลายแบบที่ช่วยให้การกำจัดสารเหล่านี้มีประสิทธิภาพระหว่างเซลล์และสภาพแวดล้อมภายนอก.

ในทำนองเดียวกันโมเลกุลขนาดใหญ่เช่นโปรตีนจะต้องขนส่งและต้องการระบบพิเศษ.

-การแพร่กระจายและการดูดซึม

การเคลื่อนที่ของอนุภาคผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เกิดขึ้นตามหลักการทางกายภาพดังต่อไปนี้.

หลักการเหล่านี้คือการแพร่กระจายและการดูดซึมและนำไปใช้กับการเคลื่อนไหวของตัวละลายและตัวทำละลายในสารละลายผ่านเยื่อหุ้มเซลล์แบบกึ่งสังเคราะห์เช่นเยื่อหุ้มชีวภาพที่พบในเซลล์สิ่งมีชีวิต.

การแพร่กระจายเป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวทางความร้อนแบบสุ่มของอนุภาคที่แขวนจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า มีนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่พยายามอธิบายกระบวนการและเรียกว่าสมการการแพร่ของฟิค แต่เราจะไม่เข้าไป.

ด้วยแนวคิดนี้เราสามารถกำหนดระยะการซึมผ่านซึ่งหมายถึงอัตราที่สารแทรกซึมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ภายใต้สภาวะที่เป็นรูปธรรม.

ในทางกลับกันน้ำก็เคลื่อนไหวตามการไล่ระดับความเข้มข้นในปรากฏการณ์ที่เรียกว่าออสโมซิส ถึงแม้ว่าดูเหมือนจะไม่แม่นยำที่จะอ้างถึงความเข้มข้นของน้ำ แต่เราต้องเข้าใจว่าของเหลวที่สำคัญนั้นมีพฤติกรรมเหมือนกับสารอื่น ๆ ในแง่ของการแพร่กระจาย.

-Tonicity

โดยคำนึงถึงปรากฏการณ์ทางกายภาพที่อธิบายไว้ความเข้มข้นที่มีอยู่ทั้งภายในเซลล์และภายนอกจะเป็นตัวกำหนดทิศทางของการขนส่ง.

ดังนั้นความสำคัญของการแก้ปัญหาคือการตอบสนองของเซลล์ที่แช่อยู่ในสารละลาย มีคำศัพท์บางคำที่ใช้กับสถานการณ์นี้:

ซึ่งมีความดันออสโมซิสเท่ากัน

เซลล์เนื้อเยื่อหรือสารละลายเป็นไอโซโทปที่เกี่ยวข้องกับสิ่งอื่นหากความเข้มข้นเท่ากันในองค์ประกอบทั้งสอง ในบริบททางสรีรวิทยาเซลล์ที่ถูกแช่ในสภาพแวดล้อม isotonic จะไม่พบการเปลี่ยนแปลงใด ๆ.

hypotonic

วิธีการแก้ปัญหาคือ hypotonic ด้วยความเคารพต่อเซลล์หากความเข้มข้นของตัวถูกละลายต่ำกว่า - นั่นคือเซลล์มีตัวละลายมากขึ้น ในกรณีนี้แนวโน้มของน้ำคือการเข้าสู่เซลล์.

หากเราใส่เซลล์เม็ดเลือดแดงลงในน้ำกลั่น (ซึ่งไม่มีตัวละลาย) น้ำจะเข้าไปจนกว่าจะแตกออก ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าภาวะเม็ดเลือดแดงแตก.

hypertonic

วิธีการแก้ปัญหาคือ hypertonic ด้วยความเคารพต่อเซลล์ถ้าความเข้มข้นของตัวถูกละลายสูงกว่า - นั่นคือเซลล์มีตัวละลายน้อยลง.

ในกรณีนี้แนวโน้มของน้ำคือการออกจากเซลล์ ถ้าเราใส่เซลล์เม็ดเลือดแดงในสารละลายที่เข้มข้นกว่าน้ำในทรงกลมจะออกมาและเซลล์จะมีลักษณะเป็นรอยย่น.

แนวคิดทั้งสามนี้มีความเกี่ยวข้องทางชีวภาพ ตัวอย่างเช่นไข่ของสิ่งมีชีวิตในทะเลจะต้องมีไอโซโทปที่เกี่ยวข้องกับน้ำทะเลเพื่อที่จะไม่ระเบิดและไม่สูญเสียน้ำ.

ในทำนองเดียวกันปรสิตที่อาศัยอยู่ในเลือดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมควรมีความเข้มข้นของตัวละลายคล้ายกับสื่อที่พวกเขาพัฒนา.

-อิทธิพลของไฟฟ้า

เมื่อเราพูดถึงอิออนซึ่งเป็นอนุภาคที่มีประจุการเคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มนั้นไม่ได้มุ่งเน้นเฉพาะการไล่ระดับความเข้มข้น ในระบบนี้มีความจำเป็นต้องคำนึงถึงภาระของตัวถูกละลาย.

ไอออนมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนตัวออกจากบริเวณที่ความเข้มข้นสูง (ดังที่อธิบายไว้ในส่วนของการดูดซึมและการแพร่) และถ้าไอออนเป็นลบก็จะไปยังบริเวณที่มีศักยภาพเชิงลบที่เพิ่มขึ้น โปรดจำไว้ว่ามีการเรียกเก็บค่าธรรมเนียมที่แตกต่างกัน.

ในการทำนายพฤติกรรมของไอออนเราต้องเพิ่มแรงรวมของความชันของความเข้มข้นและความชันของไฟฟ้า พารามิเตอร์ใหม่นี้เรียกว่าการไล่ระดับสีด้วยไฟฟ้าเคมีสุทธิ.

ประเภทของการเคลื่อนย้ายเซลลูลาร์ถูกจำแนกตามการใช้งานหรือไม่ของพลังงานโดยระบบในการเคลื่อนไหวแบบพาสซีฟและแอคทีฟ เราจะอธิบายแต่ละรายละเอียดด้านล่าง:

Transmembrane passive transport

การเคลื่อนไหวแบบพาสซีฟผ่านเยื่อหุ้มนั้นเกี่ยวข้องกับการส่งผ่านของโมเลกุลโดยไม่ต้องการพลังงานโดยตรง เนื่องจากระบบเหล่านี้ไม่เกี่ยวข้องกับพลังงานจึงขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของการไล่ระดับสี (รวมถึงระบบไฟฟ้า) ที่มีอยู่ผ่านทางเมมเบรนพลาสม่า.

แม้ว่าพลังงานที่รับผิดชอบในการเคลื่อนที่ของอนุภาคจะถูกเก็บไว้ในการไล่ระดับสี แต่ก็เหมาะสมและสะดวกในการพิจารณากระบวนการต่อเนื่อง.

มีเส้นทางพื้นฐานสามเส้นทางซึ่งโมเลกุลสามารถผ่านจากด้านหนึ่งไปสู่อีกด้านหนึ่งได้:

การแพร่กระจายอย่างง่าย

วิธีที่ง่ายที่สุดและง่ายที่สุดในการเคลื่อนย้ายตัวถูกละลายคือการเคลื่อนที่ผ่านเมมเบรนหลังจากการไล่ระดับสีที่กล่าวมา.

โมเลกุลแพร่กระจายผ่านเมมเบรนพลาสม่าโดยปล่อยให้ส่วนที่เป็นน้ำอยู่ละลายในส่วนของไขมันและในที่สุดก็เข้าสู่ส่วนที่เป็นน้ำภายในเซลล์ สิ่งเดียวกันสามารถเกิดขึ้นได้ในทิศทางตรงกันข้ามจากด้านในของเซลล์ไปสู่ด้านนอก.

ทางเดินที่มีประสิทธิภาพผ่านเมมเบรนจะกำหนดระดับของพลังงานความร้อนที่ระบบครอบครอง หากมีความสูงเพียงพอโมเลกุลจะสามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้.

เห็นรายละเอียดเพิ่มเติมโมเลกุลจะต้องทำลายพันธะไฮโดรเจนทั้งหมดที่เกิดขึ้นในเฟสน้ำเพื่อให้สามารถย้ายไปยังเฟสไขมัน เหตุการณ์นี้ต้องการพลังงานจลน์ 5 kcal สำหรับแต่ละลิงค์ที่มีอยู่.

ปัจจัยต่อไปที่ควรคำนึงถึงคือความสามารถในการละลายของโมเลกุลในโซนไขมัน การเคลื่อนไหวได้รับอิทธิพลจากปัจจัยหลายประการเช่นน้ำหนักโมเลกุลและรูปร่างของโมเลกุล.

จลนพลศาสตร์ของขั้นตอนการแพร่อย่างง่ายแสดงจลนพลศาสตร์ที่ไม่อิ่มตัว ซึ่งหมายความว่าอินพุตเพิ่มสัดส่วนตามความเข้มข้นของตัวถูกละลายที่จะเคลื่อนย้ายในพื้นที่นอกเซลล์.

ช่องทางน้ำ

ทางเลือกที่สองของการผ่านโมเลกุลผ่านเส้นทางแบบพาสซีฟคือผ่านช่องทางของน้ำที่อยู่ในเมมเบรน ช่องทางเหล่านี้เป็นรูขุมขนชนิดหนึ่งที่สามารถผ่านเข้าไปในโมเลกุลได้โดยหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับบริเวณที่ไม่ชอบน้ำ.

โมเลกุลที่มีประจุบางตัวสามารถเข้าสู่เซลล์ตามระดับความเข้มข้น ต้องขอบคุณระบบของช่องนี้ที่เต็มไปด้วยน้ำ ภายในโมเลกุลเหล่านี้โดดเด่นโซเดียมโพแทสเซียมแคลเซียมและคลอรีน.

โมเลกุลลำเลียง

ทางเลือกสุดท้ายคือการรวมกันของตัวถูกละลายที่น่าสนใจกับโมเลกุลการขนส่งที่ปิดบังธรรมชาติที่ชอบน้ำของมันเพื่อที่จะได้รับทางผ่านส่วนที่อุดมด้วยไขมันของเยื่อหุ้มเซลล์.

ตัวขนย้ายเพิ่มความสามารถในการละลายไขมันของโมเลกุลที่จำเป็นต้องขนส่งและสนับสนุนการส่งผ่านในความโปรดปรานของการไล่ระดับความเข้มข้นหรือการไล่ระดับสีด้วยไฟฟ้าเคมี.

โปรตีนขนย้ายเหล่านี้ทำงานได้หลายวิธี ในกรณีที่ง่ายที่สุดตัวถูกละลายจะถูกถ่ายโอนจากด้านหนึ่งของเมมเบรนไปยังอีกด้านหนึ่ง ประเภทนี้เรียกว่าการสนับสนุน ในทางกลับกันถ้าตัวถูกละลายตัวอื่นถูกส่งพร้อมกันหรือเชื่อมตัวคู่เรียกว่ารถพ่วง.

หากสายพานลำเลียงแบบคู่ย้ายโมเลกุลทั้งสองไปในทิศทางเดียวกันมันจะเป็น simporte และถ้ามันทำไปในทิศทางตรงกันข้ามสายพานลำเลียงจะเป็น antiport.

ออสโมซิ

เป็นประเภทของการขนส่งผ่านเซลล์ซึ่งตัวทำละลายผ่านการคัดเลือกผ่านเยื่อหุ้มเซลล์แบบกึ่งสังเคราะห์.

ตัวอย่างเช่นน้ำมีแนวโน้มที่จะผ่านถัดจากเซลล์ซึ่งความเข้มข้นต่ำกว่า การเคลื่อนที่ของน้ำในเส้นทางนั้นสร้างแรงดันที่เรียกว่าแรงดันออสโมติก.

ความดันนี้จำเป็นต่อการควบคุมความเข้มข้นของสารในเซลล์ซึ่งจะส่งผลต่อรูปร่างของเซลล์.

กรอง

ในกรณีนี้การเคลื่อนที่ของตัวทำละลายบางตัวเกิดขึ้นจากผลของความดันไฮโดรสแตติกจากบริเวณความดันสูงสุดไปจนถึงความดันต่ำสุด ในร่างกายมนุษย์กระบวนการนี้เกิดขึ้นในไตด้วยความดันโลหิตที่เกิดจากหัวใจ.

ด้วยวิธีนี้น้ำยูเรีย ฯลฯ จะผ่านจากเซลล์ไปยังปัสสาวะ และฮอร์โมนวิตามิน ฯลฯ อยู่ในเลือด กลไกนี้เรียกอีกอย่างว่าการล้างไต.

อำนวยความสะดวกในการเผยแพร่

มีสารที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่มาก (เช่นกลูโคสและโมโนแซคคาไรด์อื่น ๆ ) ซึ่งต้องการโปรตีนพาหะเพื่อแพร่กระจาย การแพร่นี้เร็วกว่าการแพร่แบบง่ายและขึ้นอยู่กับ:

• การไล่ระดับความเข้มข้นของสาร.
• ปริมาณของโปรตีนขนย้ายที่มีอยู่ในเซลล์.
• ความเร็วของโปรตีนในปัจจุบัน.

หนึ่งในโปรตีนที่ขนส่งเหล่านี้คืออินซูลินซึ่งช่วยในการแพร่กระจายของกลูโคสลดความเข้มข้นในเลือด.

การขนส่งที่ใช้งาน Transmembrane

จนถึงตอนนี้เราได้พูดถึงเส้นทางของโมเลกุลที่แตกต่างกันผ่านช่องทางโดยไม่มีค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน ในเหตุการณ์เหล่านี้ค่าใช้จ่ายเพียงอย่างเดียวคือการสร้างพลังงานที่มีศักยภาพในรูปแบบของความเข้มข้นต่างกันทั้งสองด้านของเมมเบรน.

ด้วยวิธีนี้ทิศทางการขนส่งจะถูกกำหนดโดยการไล่ระดับสีที่มีอยู่ ตัวละลายเริ่มส่งผ่านหลักการดังกล่าวของการแพร่จนกระทั่งถึงจุดที่การกระจายสุทธิสิ้นสุด - ณ จุดนี้ถึงจุดสมดุลแล้ว ในกรณีของไอออนการเคลื่อนที่จะได้รับอิทธิพลจากแรงที่เกิดขึ้น.

อย่างไรก็ตามในกรณีเดียวที่การกระจายตัวของไอออนทั้งสองด้านของเยื่อหุ้มเซลล์อยู่ในภาวะสมดุลที่แท้จริงคือเมื่อเซลล์ตาย เซลล์ที่มีชีวิตทั้งหมดลงทุนพลังงานเคมีจำนวนมากเพื่อให้ความเข้มข้นของตัวถูกละลายอยู่ห่างจากสมดุล.

พลังงานที่ใช้ในการทำให้กระบวนการเหล่านี้ทำงานโดยทั่วไปคือโมเลกุล ATP Adenosine triphosphate ย่อมาจาก ATP เป็นโมเลกุลพลังงานพื้นฐานในกระบวนการผลิตเซลล์.

ลักษณะของการขนส่งที่ใช้งานอยู่

การขนส่งที่แอคทีฟสามารถกระทำกับการไล่ระดับความเข้มข้นไม่ว่าจะเป็นเครื่องหมายใด - คุณสมบัตินี้จะชัดเจนพร้อมคำอธิบายของโซเดียม - โพแทสเซียมปั๊ม (ดูด้านล่าง).

กลไกการขนส่งที่ใช้งานสามารถย้ายโมเลกุลมากกว่าหนึ่งชั้นในเวลาเดียวกัน สำหรับการขนส่งแบบแอคทีฟการจำแนกประเภทเดียวกันนั้นใช้สำหรับการขนส่งโมเลกุลหลาย ๆ ตัวพร้อมกันในการขนส่งแบบพาสซีฟ: simporte และ antiporte.

การขนส่งที่ดำเนินการโดยปั๊มเหล่านี้สามารถยับยั้งได้โดยการใช้โมเลกุลที่ปิดกั้นเว็บไซต์ที่สำคัญในโปรตีน.

จลนศาสตร์การขนส่งเป็นประเภท Michaelis-Menten ทั้งพฤติกรรม - ถูกยับยั้งโดยโมเลกุลและจลนพลศาสตร์ - เป็นลักษณะทั่วไปของปฏิกิริยาของเอนไซม์.

ในที่สุดระบบจะต้องมีเอนไซม์เฉพาะที่สามารถไฮโดรไลซ์โมเลกุล ATP เช่น ATPases นี่คือกลไกที่ระบบรับพลังงานที่เป็นลักษณะเฉพาะ.

การขนส่งหัวกะทิ

เครื่องสูบน้ำที่เกี่ยวข้องมีการคัดเลือกอย่างมากในโมเลกุลที่จะขนส่ง ตัวอย่างเช่นถ้าปั๊มเป็นตัวพาของโซเดียมไอออนมันจะไม่ใช้ไอออนลิเธียมแม้ว่าไอออนทั้งสองจะมีขนาดใกล้เคียงกันมาก.

สันนิษฐานว่าเป็นโปรตีนที่สามารถแยกความแตกต่างระหว่างสองคุณสมบัติการวินิจฉัย: ความง่ายในการขาดน้ำของโมเลกุลและการมีปฏิสัมพันธ์กับค่าใช้จ่ายภายในรูขุมขนของขนย้าย.

เป็นที่ทราบกันว่าไอออนขนาดใหญ่จัดการให้คายน้ำได้ง่ายหากเราเปรียบเทียบกับไอออนขนาดเล็ก ดังนั้นรูขุมขนที่มีศูนย์ขั้วอ่อนจะใช้ไอออนขนาดใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่ง.

ในทางกลับกันในช่องทางที่มีศูนย์กลางที่มีประจุมากการมีปฏิสัมพันธ์กับไอออนที่ขาดน้ำนั้น.

ตัวอย่างของการขนส่งที่ใช้งานอยู่: ปั๊มโซเดียมโพแทสเซียม

เพื่ออธิบายกลไกของการขนส่งที่แอคทีฟเป็นการดีที่สุดที่จะทำกับแบบจำลองที่ดีที่สุด: ปั๊มโซเดียม - โพแทสเซียม.

คุณสมบัติที่โดดเด่นของเซลล์คือความสามารถในการรักษาระดับการไล่ระดับสีของโซเดียมไอออน (Na)⁺) และโพแทสเซียม (K⁺).

ในสภาพแวดล้อมทางสรีรวิทยาความเข้มข้นของโพแทสเซียมในเซลล์สูงกว่าภายนอกเซลล์ 10 ถึง 20 เท่า ในทางตรงกันข้ามโซเดียมไอออนพบว่ามีความเข้มข้นมากขึ้นในสภาพแวดล้อมนอกเซลล์.

ด้วยหลักการที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของไอออนอย่างถาวรมันจะเป็นไปไม่ได้ที่จะรักษาความเข้มข้นเหล่านี้ดังนั้นเซลล์ต้องการระบบการขนส่งที่ใช้งานอยู่และนี่คือปั๊มโซเดียม - โปแตสเซียม.

ปั๊มถูกสร้างขึ้นโดยโปรตีนคอมเพล็กซ์ของ ATPase ชนิดที่ยึดกับพลาสมาเมมเบรนของเซลล์สัตว์ทั้งหมด มีไซต์ที่มีผลผูกพันทั้งไอออนและมีหน้าที่ขนส่งด้วยการฉีดพลังงาน.

ปั๊มทำงานอย่างไร?

ในระบบนี้มีสองปัจจัยที่กำหนดการเคลื่อนที่ของไอออนระหว่างช่องเซลและเซลนอกเซลล์ ประการแรกคือความเร็วที่ปั๊มโซเดียม - โพแทสเซียมทำหน้าที่และปัจจัยที่สองคือความเร็วที่ไอออนสามารถเข้าสู่เซลล์อีกครั้ง (ในกรณีของโซเดียม) ผ่านเหตุการณ์การแพร่กระจายแบบพาสซีฟ.

ด้วยวิธีนี้ความเร็วที่ไอออนเข้าสู่เซลล์จะกำหนดความเร็วที่ปั๊มต้องทำงานเพื่อรักษาความเข้มข้นของไอออนที่เหมาะสม.

การทำงานของปั๊มขึ้นอยู่กับชุดของการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโปรตีนที่ทำหน้าที่ขนส่งไอออน แต่ละโมเลกุลของ ATP นั้นถูกไฮโดรไลซ์โดยตรงในกระบวนการโซเดียมไอออนสามตัวออกจากเซลล์และในเวลาเดียวกันก็ป้อนโพแทสเซียมไอออนสองตัวเข้าสู่สภาพแวดล้อมของเซลล์.

ขนส่งมวลชน

มันเป็นอีกประเภทหนึ่งของการขนส่งที่ช่วยในการเคลื่อนไหวของ macromolecules เช่น polysaccharides และโปรตีน มันสามารถเกิดขึ้นได้ผ่าน:

-endocytosis

มีสามกระบวนการ endocytosis: phagocytosis, pinocytosis และลิแกนด์ - พึ่งพึ่ง endocytosis:

phagocytosis

Phagocytosis เป็นชนิดของการขนส่งที่มีอนุภาคของแข็งปกคลุมด้วยถุงหรือ phagosome ที่ประกอบขึ้นด้วย pseudopods ที่ถูกหลอมรวม อนุภาคของแข็งที่เหลืออยู่ในถุงจะถูกย่อยด้วยเอ็นไซม์และไปถึงด้านในของเซลล์.

ด้วยวิธีนี้เซลล์เม็ดเลือดขาวทำงานในร่างกาย phagocytize แบคทีเรียและสิ่งแปลกปลอมเป็นกลไกป้องกัน.

pinocitosis

Pinocytosis เกิดขึ้นเมื่อสารที่ถูกขนส่งนั้นเป็นหยดหรือตุ่มของของเหลวนอกเซลล์และเยื่อหุ้มเซลล์นั้นจะสร้างถุงน้ำเหลือง Pinocytic ซึ่งเนื้อหาของตุ่มหรือหยดจะถูกประมวลผลเพื่อกลับสู่พื้นผิวของเซลล์.

endocytosis ผ่านตัวรับ

มันเป็นกระบวนการที่คล้ายกับ pinocytosis แต่ในกรณีนี้การบุกรุกของเยื่อหุ้มเซลล์เกิดขึ้นเมื่อโมเลกุล (ลิแกนด์) จับกับตัวรับเมมเบรน.

หลายถุง endocytic เข้าร่วมและสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่ที่เรียกว่า endosome ซึ่งเป็นที่ที่แกนด์จะถูกแยกออกจากตัวรับ จากนั้นตัวรับจะกลับไปที่เยื่อหุ้มเซลล์และลิแกนด์จับกับไลโปโซมที่มันถูกย่อยโดยเอนไซม์.

-exocytosis

มันเป็นประเภทของการขนส่งเซลล์ซึ่งสารจะต้องดำเนินการนอกเซลล์ ในระหว่างกระบวนการนี้เยื่อหุ้มเซลล์ของหลั่งจะรวมตัวกันของเยื่อหุ้มเซลล์และปล่อยเนื้อหาของถุง.

ด้วยวิธีนี้เซลล์กำจัดสารสังเคราะห์หรือของเสีย นี่คือวิธีที่พวกเขาปล่อยฮอร์โมนเอนไซม์หรือสารสื่อประสาท.

การอ้างอิง

1. Audesirk, T. , Audesirk, G. , & Byers, B. E. (2003). ชีววิทยา: ชีวิตบนโลก. การศึกษาเพียร์สัน.
2. Donnersberger, A. B. , & Lesak, A. E. (2002). หนังสือห้องปฏิบัติการกายวิภาคและสรีรวิทยา. บรรณาธิการจ่ายเงิน.
3. Larradagoitia, L. V. (2012). สรีรวิทยาและพยาธิวิทยาพื้นฐาน. บรรณาธิการ Paraninfo.
4. Randall, D. , Burggren, W. W. , Burggren, W. , ฝรั่งเศส, K. , & Eckert, R. (2002). Eckert สรีรวิทยาสัตว์. Macmillan.
5. Vived, À M. (2005). ความรู้พื้นฐานทางสรีรวิทยาของการออกกำลังกายและการกีฬา. Ed. Panamericana การแพทย์.