Transport przez dwuwarstwową warstwę fosfolipidu jest regulowany i stanowi skuteczną barierę-ale konieczna jest wymiana. Metody wymiany są omówione tutaj.
Dyfuzja
Dyfuzja definiowana jest jako ruch sieciowy substancji z obszaru o wysokim stężeniu do obszaru o niskim stężeniu, „w dół gradientu stężenia”.
czynniki wpływające na dyfuzję;
- jak stromy jest gradient stężenia., Gradient stężenia to stosunek cząsteczek po jednej stronie membrany do drugiej, wiele po jednej stronie w porównaniu do kilku po drugiej spowoduje szybszą szybkość dyfuzji
- temperatury. Wysokie temperatury zwiększają energię kinetyczną cząsteczek i jonów, dzięki czemu poruszają się one szybciej – szybkość dyfuzji wzrasta.
- Powierzchnia. Duża powierzchnia zwiększa ilość jonów lub cząsteczek, które mogą się krzyżować w jednym czasie, zwiększając szybkość dyfuzji netto.
- Rodzaj cząsteczki., Duże cząsteczki są wolniejsze do dyfuzji, niepolarne cząsteczki dyfundują łatwiej przez błony komórkowe, ponieważ są rozpuszczalne.
cząsteczki i jony, które są wystarczająco małe, mogą łatwo przenikać przez błony, niezależnie od polaryzacji, ale duże polarne cząsteczki, takie jak glukoza, nie mogą dyfundować przez błonę komórkową. Mogą one przechodzić tylko przez hydrofilowe kanały białkowe – proces ten znany jest jako ułatwiona dyfuzja. Wszystkie czynniki wpływające na dyfuzję wpływają na ułatwioną dyfuzję, a dodatkowy – ile białek transportowych jest dostępnych.,
Dyfuzja ułatwiona:
OsmosisEdit
osmoza najlepiej opisuje się jako specjalny rodzaj dyfuzji, w której uczestniczą tylko cząsteczki wody.
Patrz te dwa diagramy:
pierwszy diagram to właśnie ustawiony eksperyment, „przed diagramem”, i jak widać, woda przemieszcza się z bardziej rozcieńczonej substancji do mniej rozcieńczonego roztworu, oddzielonego częściowo przepuszczalną membraną – w dół gradientu stężenia., Drugie zdjęcie pokazuje substancję po jej pozostawieniu na chwilę – istnieje takie samo stężenie cząsteczek rozpuszczonych, a więc takie samo stężenie cząsteczek wody, jest to znane jako równowaga. Fakt, że jest to ruch samych cząsteczek wody, który doprowadził do równowagi, jest charakterystyczny dla osmozy.
potencjał Wodnyedytuj
skłonność cząsteczek wody do przemieszczania się z jednego miejsca do drugiego jest znana jako potencjał wodny, a symbolem potencjału wodnego jest grecka litera „psi”, Ψ., Woda zawsze przemieszcza się z obszaru o wysokim potencjale wodnym do obszaru o niskim potencjale wodnym – równowaga, jak wspomniano wcześniej, to wyrównanie dwóch sąsiadujących ze sobą (oddzielonych częściowo przepuszczalną błoną) potencjałów wody. Czysta woda ma potencjał wody 0, a wszelkie roztwory sprawiają, że potencjał wody jest ujemny, stopień, w jakim to robią, nazywa się potencjałem rozpuszczonym.,
potencjał ciśnienia
ruch netto wody od wysokiego do niskiego gradientu stężenia można zapobiec lub spowolnić poprzez zwiększenie ciśnienia w roztworze niskiego gradientu stężenia, ponieważ ciśnienie zwiększa potencjał wody.
w komórkach roślinnychedytuj
rośliny mają ściany komórkowe, a tym samym potencjał ciśnienia jest szczególnie ważny – jeśli objętość komórki zwiększa się w wyniku dostania się wody do komórki poprzez osmozę, komórka zaczyna naciskać na ścianę komórkową i ciśnienie szybko się gromadzi., Ciśnienie to zwiększa potencjał wody w komórce tak, że woda przestaje do niej wchodzić, tworząc „fałszywą równowagę” (w tym ciśnieniu pomaga) zapobiegając jej pęknięciu. Gdy komórka jest w pełni napompowana, określa się ją jako turgid.
przeciwieństwem turgoru jest plazmoliza – gdy komórka jest umieszczona w stężonym roztworze sacharozy, komórka zaczyna kurczyć się od ściany komórkowej, tworząc potencjał ciśnienia równy 0, a więc potencjał wody jest równy jej potencjałowi rozpuszczonemu. Ostatecznie może dojść do cytorrhysis – całkowitego załamania ściany komórkowej., W roślinach nie ma mechanizmu zapobiegającego nadmiernej utracie wody w taki sam sposób, jak nadmiar przyrostu wody, ale plazmoliza może być odwrócona, jeśli komórka zostanie umieszczona w słabszym roztworze . Równoważny proces w komórkach zwierzęcych nazywa się krenacją. Zawartość cieczy w komórce wycieka z powodu dyfuzji. Plazmoliza jest niezwykle rzadka w przyrodzie.
w komórkach zwierzęcychedytuj
w komórkach zwierzęcych jednak nie ma ściany komórkowej, więc jeśli potencjał wodny roztworu wokół komórki jest zbyt wysoki, komórka pęcznieje i pęka, ale jeśli jest zbyt niski, komórka kurczy się., Dlatego ważne jest utrzymanie stałego potencjału wodnego wewnątrz ciał zwierząt.
transport aktywny
transport aktywny jest definiowany jako energochłonny transport cząsteczek lub jonów przez membranę na tle gradientu koncentracji, możliwy dzięki przeniesieniu energii z oddychania. Energia jest dostarczana przez ATP i jest wykorzystywana do zmiany kształtu białka transportującego 3d, przenosząc cząsteczki lub jony przez błonę w procesie., Należy zauważyć, że komórki, które wykonują wiele aktywnego transportu, prawdopodobnie mają wiele mitochondriów, które dostarczają jej energii.
jest to szczególnie ważne w procesie reabsorpcji w nerkach, gdzie pewne użyteczne cząsteczki muszą zostać ponownie wchłonięte do krwi po filtracji. U roślin służy do ładowania cukru z komórek fotosyntetyzujących do tkanki floemowej w celu transportu.
Transport luzem
transport luzem można zdefiniować jako przemieszczanie dużych ilości materiałów do lub z komórek, odpowiednio endocytoza i egzocytoza.,
Egzocytoza jest procesem, w którym materiały są usuwane z komórek – na przykład wydzielanie enzymów trawiennych, gdzie pęcherzyki z aparatu Golgiego przenoszą enzymy na powierzchnię komórki, wiążą się z nią i uwalniają ich zawartość. Patrz:
Endocytoza jest odwrotnością egzocytozy i polega na pochłonięciu materiału przez komórkę, tworząc mały woreczek wewnątrz komórki. Najczęstszą formą jest fagocytoza, wykonywana przez fagocyty – przykładem mogą być białe krwinki pochłaniające bakterie., Drugą formą endocytozy jest pinocytoza, czyli masowy pobór cieczy, a ludzka komórka jajowa pobiera składniki odżywcze z otaczających ją komórek tą metodą.
