Ano ang passive transport? Ang paggalaw ng transmembrane ng iba't ibang mga macromolecular compound, mga bahagi ng cellular, mga supramolecular na particle na hindi makakapasok sa mga channel sa lamad, ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga espesyal na mekanismo, halimbawa, gamit ang phagocytosis, pinocytosis, exocytosis, paglipat sa pamamagitan ng intercellular space. Iyon ay, ang paggalaw ng mga sangkap sa pamamagitan ng lamad ay maaaring mangyari gamit ang iba't ibang mga mekanismo, na nahahati ayon sa mga palatandaan ng pakikilahok ng mga tiyak na carrier sa kanila, pati na rin ang pagkonsumo ng enerhiya. Hinahati ng mga siyentipiko ang transportasyon ng mga substance sa active at passive.
Mga pangunahing paraan ng transportasyon
Ang passive transport ay ang paglipat ng isang substance sa pamamagitan ng isang biological membrane kasama ng gradient (osmotic, concentration, hydrodynamic at iba pa), na hindi nangangailangan ng pagkonsumo ng enerhiya.
Ang Active transport ay ang paglipat ng isang substance sa isang biological membrane laban sa isang gradient. Kung saannauubos ang enerhiya. Humigit-kumulang 30 - 40% ng enerhiya na nabuo bilang isang resulta ng metabolic reaksyon sa katawan ng tao ay ginugol sa pagpapatupad ng aktibong transportasyon ng mga sangkap. Kung isasaalang-alang namin ang paggana ng mga bato ng tao, kung gayon ang humigit-kumulang 70 - 80% ng natupok na oxygen ay ginugugol sa aktibong transportasyon.
Passive transport ng substance
ito ay nagsasangkot ng paglipat ng iba't ibang mga sangkap sa pamamagitan ng mga biological membrane kasama ng iba't ibang mga gradient. Ang mga gradient na ito ay maaaring:
- electrochemical potential gradient;
- substance concentration gradient;
- electric field gradient;
- osmotic pressure gradient at iba pa.
Ang proseso ng pagpapatupad ng passive transport ay hindi nangangailangan ng anumang pagkonsumo ng enerhiya. Ito ay maaaring mangyari sa pamamagitan ng pinadali at simpleng pagsasabog. Tulad ng alam natin, ang diffusion ay isang magulong paggalaw ng mga molecule ng isang substance sa iba't ibang media, na dahil sa enerhiya ng thermal vibrations ng isang substance.
Kung ang isang particle ng isang substance ay neutral sa kuryente, ang direksyon kung saan magaganap ang diffusion ay tinutukoy ng pagkakaiba sa konsentrasyon ng mga substance na nasa media na pinaghihiwalay ng lamad. Halimbawa, sa pagitan ng mga compartment ng cell, sa loob ng cell at sa labas nito. Kung ang mga particle ng isang sangkap, ang mga ion nito ay may electric charge, ang pagsasabog ay hindi lamang nakasalalay sa pagkakaiba ng konsentrasyon, kundi pati na rin sa laki ng singil ng ibinigay na sangkap, ang presensya at mga palatandaan ng singil sa magkabilang panig ng lamad.. Ang laki ng electrochemical gradientay tinutukoy ng algebraic sum ng electrical at concentration gradients sa buong lamad.
Ano ang nagbibigay ng transportasyon sa buong lamad?
Passive membrane transport ay posible dahil sa pagkakaroon ng substance concentration gradients, osmotic pressure na lumalabas sa pagitan ng magkaibang panig ng cell membrane o electric charge. Halimbawa, ang average na antas ng Na+ ions na nasa plasma ng dugo ay humigit-kumulang 140 mM/l, at ang nilalaman nito sa mga erythrocytes ay humigit-kumulang 12 beses na mas mataas. Ang ganitong gradient, na ipinahayag bilang isang pagkakaiba sa konsentrasyon, ay nakakalikha ng puwersang nagtutulak na nagsisiguro sa paglipat ng mga molekula ng sodium sa mga pulang selula ng dugo mula sa plasma ng dugo.
Dapat tandaan na ang rate ng naturang transition ay napakababa dahil sa katotohanan na ang cell membrane ay nailalarawan sa mababang permeability para sa mga ions ng substance na ito. Ang lamad na ito ay may higit na higit na pagkamatagusin kaugnay ng mga potassium ions. Ang enerhiya ng cellular metabolism ay hindi ginagamit para kumpletuhin ang proseso ng simpleng diffusion.
Rate ng pagsasabog
Active at passive transport ng mga substance sa pamamagitan ng membrane ay nailalarawan sa pamamagitan ng rate ng diffusion. Maaari itong ilarawan gamit ang Fick equation: dm/dt=-kSΔC/x.
Sa kasong ito, ang dm/dt ay ang dami ng substance na kumakalat sa isang yunit ng oras, at ang k ay ang coefficient ng proseso ng diffusion, na nagpapakilala sa permeability ng biomembrane para sa diffusing substance. Ang S ay katumbas ng lugar kung saan nangyayari ang pagsasabog, at ang ΔC ay nagpapahayag ng pagkakaibakonsentrasyon ng mga sangkap mula sa iba't ibang panig ng biological membrane, habang ang x ay tumutukoy sa distansya sa pagitan ng mga diffusion point.
Malinaw, ang mga substance na iyon na magkakasabay na kumakalat sa mga gradient ng mga konsentrasyon at electric field ay pinakamadaling gumalaw sa lamad. Ang isang mahalagang kondisyon para sa diffusion ng isang substance sa pamamagitan ng isang lamad ay ang mga pisikal na katangian ng lamad mismo, ang permeability nito para sa bawat partikular na substance.
Dahil sa katotohanan na ang bilayer ng lamad ay nabuo ng mga hydrocarbon radical ng phospholipids na may hydrophobic properties, ang mga substance na may hydrophobic na kalikasan ay madaling kumalat dito. Sa partikular, nalalapat ito sa mga substance na madaling matunaw sa mga lipid, gaya ng thyroid at steroid hormones, pati na rin sa ilang narcotic substance.
Mineral ions at low molecular weight substances na hydrophilic in nature diffuse through passive membrane ion channels, na nabuo mula sa channel-forming protein molecules, at minsan sa pamamagitan ng membrane packing defects ng phospholipid molecules na lumalabas sa cell membrane bilang resulta ng thermal fluctuation.
Ang passive na transportasyon sa buong lamad ay isang napaka-interesante na proseso. Kung ang mga kondisyon ay normal, kung gayon ang malalaking halaga ng isang sangkap ay maaaring tumagos sa bilayer na lamad lamang kung sila ay hindi polar at may maliit na sukat. Kung hindi, ang paglipat ay nangyayari sa pamamagitan ng mga protina ng carrier. Mga katulad na prosesong kinasasangkutanAng carrier protein ay hindi tinatawag na diffusion, ngunit ang transportasyon ng isang substance sa pamamagitan ng lamad.
Pinadali na pagsasabog
Fcilitated diffusion, tulad ng simpleng diffusion, ay nangyayari sa kahabaan ng concentration gradient ng isang substance. Ang pangunahing pagkakaiba ay ang isang espesyal na molekula ng protina, na tinatawag na carrier, ay nakikibahagi sa proseso ng paglipat ng substance.
Ang facilitated diffusion ay isang uri ng passive transfer ng mga molecule ng isang substance sa pamamagitan ng biomembranes, na isinasagawa kasama ng concentration gradient gamit ang carrier.
Maglipat ng mga estado ng protina
Ang carrier protein ay maaaring nasa dalawang conformational state. Halimbawa, sa estado A, ang protina na ito ay maaaring may kaugnayan sa substance na dinadala nito, ang mga binding site nito para sa substance ay nakabukas papasok, dahil sa kung saan nabuo ang isang butas na nakabukas sa isang gilid ng lamad.
Pagkatapos madikit ang protina sa inilipat na substance, nagbabago ang conformation nito at napupunta ito sa state B. Sa pagbabagong ito, nawawala ang affinity ng carrier sa substance. Mula sa koneksyon sa carrier, ito ay pinakawalan at gumagalaw sa butas na nasa kabilang panig ng lamad. Pagkatapos mailipat ang substance, muling binago ng carrier protein ang conformation nito, babalik sa state A. Ang transport na ito ng substance sa membrane ay tinatawag na uniport.
Fasilitated Diffusion Velocity
Maliliit na molekular na timbang na mga sangkap tulad ng glucose ay maaaring madala sa pamamagitan nglamad sa pamamagitan ng pinadali na pagsasabog. Ang ganitong transportasyon ay maaaring mangyari mula sa dugo patungo sa utak, sa mga selula mula sa mga interstitial space. Ang rate ng paglipat ng matter na may ganitong uri ng diffusion ay maaaring umabot ng hanggang 108 particle sa pamamagitan ng channel sa isang segundo.
Tulad ng alam na natin, ang rate ng aktibo at passive na transportasyon ng mga substance sa simpleng diffusion ay proporsyonal sa pagkakaiba sa mga konsentrasyon ng substance sa magkabilang panig ng lamad. Sa kaso ng pinadali na pagsasabog, ang rate na ito ay tumataas sa proporsyon sa pagtaas ng pagkakaiba sa konsentrasyon ng sangkap hanggang sa isang tiyak na pinakamataas na halaga. Sa itaas ng halagang ito, ang rate ay hindi tumataas, kahit na ang pagkakaiba sa mga konsentrasyon mula sa iba't ibang panig ng lamad ay patuloy na tumataas. Ang pagkamit ng gayong pinakamataas na punto ng rate sa proseso ng pinadali na pagsasabog ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang pinakamataas na rate ay nagpapahiwatig ng paglahok ng lahat ng magagamit na mga protina ng carrier sa proseso ng paglilipat.
Ano pang konsepto ang kinabibilangan ng aktibo at passive na transportasyon sa mga lamad?
Pagsasabog ng palitan
Ang ganitong uri ng transportasyon ng mga molekula ng substance sa pamamagitan ng cell membrane ay nailalarawan sa katotohanan na ang mga molekula ng parehong substance na matatagpuan sa magkaibang panig ng biological membrane ay lumalahok sa palitan. Dapat tandaan na sa ganitong transportasyon ng mga sangkap, ang konsentrasyon ng mga molekula sa magkabilang panig ng lamad ay hindi nagbabago.
Isang uri ng exchange diffusion
Isa sa mga uri ng exchange diffusion ay isang exchange kung saanang isang molekula ng isang sangkap ay ipinagpapalit para sa dalawa o higit pang mga molekula ng isa pang sangkap. Halimbawa, ang isa sa mga paraan kung saan ang mga positibong calcium ions ay tinanggal mula sa makinis na mga selula ng kalamnan ng bronchi at mga sisidlan mula sa contractile myocytes ng puso ay ang kanilang pagpapalitan para sa mga sodium ions na matatagpuan sa labas ng cell. Ang isang sodium ion sa kasong ito ay ipinagpapalit para sa tatlong calcium ions. Kaya, mayroong isang paggalaw ng sodium at calcium sa pamamagitan ng lamad, na magkakaugnay. Ang ganitong uri ng passive transport sa buong cell membrane ay tinatawag na antiport. Ito ay sa ganitong paraan na ang cell ay maaaring mapupuksa ang mga calcium ions, na naroroon sa labis. Ang prosesong ito ay kinakailangan para sa makinis na myocytes at cardiomyocytes na makapagpahinga.
Sinuri ng artikulong ito ang aktibo at passive na transportasyon ng mga substance sa pamamagitan ng lamad.
