Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Το δέρμα μιας κυψέλης
- Τα μόρια ρέουν από το υψηλό στο χαμηλό
- Διευκόλυνση της γλυκόζης
- Κανάλια ιόντων
Η κυτταρική δραστηριότητα είναι η βάση της ζωής. Ακόμη και οι μεγαλύτεροι και πιο πολύπλοκοι οργανισμοί στη Γη βασίζονται στις βιολογικές διεργασίες που διεξάγονται από τρισεκατομμύρια μικροσκοπικά κύτταρα. Τα μεμονωμένα κύτταρα εκπληρώνουν τις βιολογικές λειτουργίες τους μεταφέροντας διάφορα υλικά προς και από τους πολυκύτταρους ξενιστές. Ορισμένες ουσίες που δεν μπορούν εύκολα να περάσουν από τη μεμβράνη κυττάρων χρησιμοποιούν μια συναρπαστική μέθοδο μεταφοράς που ονομάζεται διευκόλυνση της διάχυσης.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Ορισμένα μεγάλα, πολικά, ηλεκτρικά φορτισμένα ή αδιάλυτα σε λιπίδια μόρια απαιτούν βοήθεια για διάχυση στην πλάκα μεμβράνης. Η διευκόλυνση της διάχυσης με τη χρήση μεταφορικών πρωτεϊνών ή διαύλων ιόντων επιτρέπει τη διέλευση αυτών των σημαντικών μορίων (όπως η γλυκόζη) από τη μεμβράνη.
Το δέρμα μιας κυψέλης
Ένα λεπτό στρώμα που ονομάζεται μεμβράνη πλάσματος περικλείει κύτταρα και διατηρεί την ακεραιότητα του κυττάρου με το να περιέχει κυτταρικό υγρό ή κυτταρόπλασμα και εξειδικευμένες δομές που ονομάζονται οργανίδια. Η μεμβράνη πλάσματος ρυθμίζει επίσης τις ουσίες που εισέρχονται ή εξέρχονται από το εσωτερικό του κυττάρου. Τα κύτταρα έχουν μια ποικιλία μεθόδων για τη μετακίνηση μορίων μέσω της κυτταρικής μεμβράνης και αυτές οι μέθοδοι εμπίπτουν σε δύο γενικές κατηγορίες: παθητική μεταφορά και ενεργή μεταφορά. Ένα κύτταρο πρέπει να καταναλώνει ενέργεια για να πραγματοποιήσει ενεργή μεταφορά, ενώ η παθητική μεταφορά δεν απαιτεί κυτταρική ενέργεια. Η διευκόλυνση της διάχυσης είναι ένα παράδειγμα παθητικής μεταφοράς.
Τα μόρια ρέουν από το υψηλό στο χαμηλό
Η διάχυση είναι η διαδικασία με την οποία τα μόρια ρέουν φυσικά από περιοχές υψηλής συγκέντρωσης σε περιοχές χαμηλής συγκέντρωσης. Ορισμένα μόρια, ωστόσο, δεν μπορούν να εισέλθουν ή να εξέρχονται ελεύθερα από ένα κύτταρο υπό την επίδραση βαθμίδων συγκέντρωσης επειδή δεν είναι συμβατά με την μεμβράνη πλάσματος κυττάρων, η οποία είναι λιγότερο διαπερατή σε μόρια που είναι μεγάλα, πολικά, ηλεκτρικά φορτισμένα ή αδιάλυτα στα λιπίδια. Με τη διευκόλυνση της διάχυσης, το κύτταρο μπορεί να "βοηθήσει" μερικά από αυτά τα μόρια να διέλθουν μέσω της μεμβράνης του πλάσματος συνδέοντάς τα με ειδικές πρωτεΐνες φορέα ή ανοίγοντας διαύλους μεταξύ του κυττάρου και του περιβάλλοντος περιβάλλοντος.
Διευκόλυνση της γλυκόζης
Η γλυκόζη είναι ένα μόριο σακχάρου που χρησιμεύει ως βασική πηγή ενέργειας για πολλά κύτταρα. Εκτός του κυττάρου, το αίμα συνεχώς παρέχει γλυκόζη ενώ μέσα στο κύτταρο, ο κυτταρικός μεταβολισμός καταναλώνει συνεχώς γλυκόζη. Ως αποτέλεσμα, η συγκέντρωση γλυκόζης εκτός του κυττάρου παραμένει υψηλότερη από τη συγκέντρωση εντός του κυττάρου, αλλά το μόριο γλυκόζης είναι πολύ μεγάλο για να περάσει από τη μη ενισχυμένη μεμβράνη πλάσματος. Έτσι, το κύτταρο παρέχει ειδικές πρωτεΐνες φορέα γλυκόζης που δεσμεύονται με μόρια γλυκόζης και τους επιτρέπουν να εισέλθουν στο κύτταρο.
Κανάλια ιόντων
Η διευκόλυνση της διάχυσης μέσω πρωτεϊνών-φορέων είναι κοινή για μια ποικιλία μεγαλύτερων μορίων που δεν μπορούν εύκολα να περάσουν από τη μεμβράνη πλάσματος. Παραδείγματα περιλαμβάνουν φρουκτόζη και γαλακτόζη, τα οποία είναι μονοσακχαρίδια όπως η γλυκόζη. αμινοξέα, τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών. και νουκλεοσίδια, τα οποία είναι απαραίτητα για τη σύνθεση DNA και RNA. Ένας διαφορετικός τύπος διευκολυνόμενης διάχυσης περιλαμβάνει πρωτεΐνες καναλιού, οι οποίες δεν δεσμεύονται σε μόρια αλλά μάλλον ανοίγουν ένα κανάλι που επιτρέπει την ταχεία μεταφορά μικρότερων μορίων και ιόντων, όπως νάτριο, κάλιο, ασβέστιο και χλώριο.