2.4: Пасивний транспорт

Last updated
Save as PDF

Page ID: 56821

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Чи можете ви допомогти мені рухатися?

Часто велика вантажівка може знадобитися, якщо ви переміщаєте великий предмет меблів. Так само, як вантажівка потрібна, щоб допомогти перемістити меблі з одного місця в інше, клітина потребує допомоги в переміщенні речей, а також, або полегшення процесу дифузії. Це була б робота особливого типу білка.

Полегшена дифузія

Що станеться, якщо речовина потребує допомоги для переміщення через плазматичну мембрану або через неї? Полегшена дифузія - це дифузія розчинених речовин через транспортні білки в плазматичній мембрані. Полегшена дифузія - це вид пасивного транспорту. Незважаючи на те, що полегшена дифузія включає транспортні білки, вона все ще є пасивним транспортом, оскільки розчинена речовина рухається вниз по градієнту концентрації.

Невеликі неполярні молекули можуть легко розсіюватися по клітинній мембрані. Однак через гідрофобну природу ліпідів, що входять до складу клітинних мембран, полярні молекули (наприклад, вода) та іони не можуть цього зробити. Замість цього вони дифундують через мембрану через транспортні білки. Транспортний білок повністю охоплює мембрану і дозволяє певним молекулам або іонам розсіюватися по мембрані. Білки каналів, білки закритого каналу та білки носіїв - це три типи транспортних білків, які беруть участь у полегшеній дифузії.

Білок каналу, тип транспортного білка, діє як пора в мембрані, яка пропускає молекули води або невеликі іони швидко. Білки водного каналу (аквапорини) дозволяють воді дифузіюватися по мембрані з дуже швидкою швидкістю. Білки іонного каналу дозволяють іонам дифузувати по мембрані.

Білок закритого каналу - це транспортний білок, який відкриває «ворота», дозволяючи молекулі проходити через мембрану. Закриті канали мають ділянку зв'язування, специфічний для даної молекули або іона. Стимул змушує «ворота» відкриватися або закриватися. Стимулом можуть бути хімічні або електричні сигнали, температура або механічна сила, в залежності від типу закритого каналу. Наприклад, натрієві закриті канали нервової клітини стимулюються хімічним сигналом, який змушує їх відкриватися і пропускати іони натрію в клітину. Молекули глюкози занадто великі, щоб легко дифузувати через плазматичну мембрану, тому вони переміщуються по мембрані через закриті канали. Таким чином глюкоза дуже швидко дифундує через клітинну мембрану, що важливо, оскільки багато клітин залежать від глюкози для енергії.

Білок носій - це транспортний білок, специфічний для іона, молекули або групи речовин. Білики-носії «переносять» іон або молекулу по мембрані, змінюючи форму після зв'язування іона або молекули. Білики-носії беруть участь в пасивному і активному транспорті. Модель канального білка і білків-носіїв показана на малюнку нижче.

201412291419891882177314_a6703f563622269b1f3beacf57ff5def-201412291419895487640728.png

Іонні канали

Такі іони, як натрій (Na ⁺), калій (K ⁺), кальцій (Ca ²⁺) та хлорид (Cl ^-), важливі для багатьох функцій клітин. Оскільки вони заряджені (полярні), ці іони не розсіюються через мембрану. Замість цього вони переміщаються через білки іонного каналу, де вони захищені від гідрофобної внутрішньої частини мембрани. Іонні канали дозволяють формувати градієнт концентрації між позаклітинною рідиною і цитозолем. Іонні канали дуже специфічні, так як пропускають через клітинну мембрану тільки певні іони. Деякі іонні канали завжди відкриті, інші «закриті» і можуть відкриватися або закриватися. Закриті іонні канали можуть відкриватися або закриватися у відповідь на різні типи подразників, такі як електричні або хімічні сигнали.

Резюме

Полегшена дифузія - це дифузія розчинених речовин через транспортні білки в плазматичній мембрані. Білки каналів, білки закритого каналу та білки носіїв - це три типи транспортних білків, які беруть участь у полегшеній дифузії.

Рецензія

Чим полегшується дифузія?
Що таке транспортний білок? Наведемо три приклади.
Припустимо, молекула повинна перетнути плазматичну мембрану в клітину. Молекула дуже велика. Як він буде транспортуватися в клітку?
Поясніть, як функціонують білки-носії?
Поясніть роль іонних каналів. Навіщо потрібні іонні канали?

Зображення	Довідка	Атрибуції
	[Рисунок 2]	Кредит: Гана Завадська, на основі зображення Маріани Руїс Вільярреал (Commons.wikimedia.org/Wiki/Fi... embrane-en.svg); Користувач:Pidalka44/Вікісховище; Хана Завадська, на основі зображення Маріани Руїс Вільярреал (LadyofHats) (Commons.wikimedia.org/Wiki/Fi... embrane-en.svg) Джерело: Фонд CK-12; Commons.wikimedia.org/wiki/файл:Напівпроникний_membrane.png Ліцензія: CC BY-NC 3.0; Громадське надбання