transpor pasif dan transpor aktif melintasi membran sel

Sebuah membran adalah antarmuka sel dengan seluruh dunia – itu gatekeeper, jika Anda mau. bilayer fosfolipid ini menentukan apa molekul dapat bergerak ke dalam atau keluar dari sel, dan begitu juga sebagian besar bertanggung jawab untuk menjaga homeostasis halus setiap sel.

Semi-Permeabilitas

Beberapa sel berfungsi terbaik pada pH 5, sementara yang lain lebih baik pada pH 7. Hormon aldosteron steroid dibuat di kelenjar adrenal, tetapi mempengaruhi kebanyakan ginjal. Sodium lebih dari sepuluh kali lebih terkonsentrasi di luar sel daripada di dalam. Jika sel-sel kita tidak bisa mengendalikan apa yang melintasi membran mereka, baik tidak ada molekul akan membuatnya di, atau mereka akan bepergian mau tak mau dan lingkungan internal akan selalu di fluks. Ini akan menjadi seperti mengambil setiap item pada menu dan pencampuran bersama-sama sebelum melayani (bukan ide tastiest).

Jadi bagaimana sel mempertahankan konsentrasi yang berbeda dari protein dan molekul meskipun tekanan pada mereka untuk homogen? membran sel yang semipermeabel, yang berarti mereka memiliki kontrol atas apa molekul dapat atau tidak dapat melewatinya. Beberapa molekul hanya dapat melayang masuk dan keluar, yang lainnya memerlukan struktur khusus untuk masuk dan keluar dari sel, sementara beberapa molekul bahkan perlu dorongan energi untuk mendapatkan melintasi membran sel. membran setiap sel mengandung campuran yang tepat dari struktur ini untuk membantu sel yang menjaga lingkungan internal tepat.

Gerakan Di seberang Membran dan Energi

Ada dua cara utama yang molekul dapat bergerak melintasi membran, dan perbedaan hubungannya dengan apakah atau tidak energi sel digunakan. mekanisme pasif seperti difusi tidak menggunakan energi, sedangkan transpor aktif membutuhkan energi untuk dilakukan.

Difusi: Sederhana dan difasilitasi

Difusi adalah pergerakan partikel bawah gradien mereka. Sebuah gradien adalah setiap ketidakseimbangan dalam konsentrasi, dan bergerak turun gradien hanya berarti bahwa partikel sedang mencoba untuk didistribusikan secara merata di mana-mana, seperti menjatuhkan pewarna makanan di dalam air. Inilah yang terjadi ketika kita membuat granola kami – sekelompok bahan yang terpisah datang bersama-sama dan tersebar di seluruh campuran. Kami menyebutnya malam-out bergerak “menurun”, dan tidak memerlukan energi. molekul yang paling mungkin untuk terlibat dalam difusi sederhana adalah air – dapat dengan mudah melewati membran sel. Ketika air mengalami difusi sederhana, itu dikenal sebagai osmosis.

“Difusi sederhana.”

difusi sederhana cukup banyak persis apa yang terdengar seperti – molekul bergerak ke bawah gradien mereka melalui membran. Molekul yang berlatih difusi sederhana harus kecil dan nonpolar *, untuk melewati membran. difusi sederhana dapat terganggu jika jarak difusi meningkat. Jika alveoli di paru-paru kita isi dengan cairan (edema paru), jarak gas harus perjalanan meningkat, dan mereka menurun transportasi. difusi difasilitasi adalah difusi yang dibantu (difasilitasi oleh) membran saluran transportasi.

Loading...

Saluran ini adalah glikoprotein (protein dengan karbohidrat terlampir) yang memungkinkan molekul melewati membran. Saluran ini hampir selalu khusus untuk baik molekul tertentu atau jenis tertentu molekul (yaitu saluran ion), dan sehingga mereka terkait erat dengan fungsi fisiologis tertentu. Misalnya, satu saluran transporter seperti, GLUT4, adalah sangat penting pada diabetes. GLUT4 adalah transporter glukosa yang ditemukan dalam otot lemak dan tulang. Insulin memicu GLUT4 untuk memasukkan ke dalam membran sel-sel ini sehingga glukosa yang dapat diambil dalam dari darah.

Karena ini adalah mekanisme pasif, jumlah gula yang masuk sel-sel kita sebanding dengan berapa banyak gula yang kita konsumsi, sampai ke titik bahwa semua saluran kami sedang digunakan (saturasi). Dalam tipe II diabetes mellitus, sel-sel tidak merespon juga untuk kehadiran insulin, dan jadi jangan memasukkan GLUT4 dalam membran mereka. Hal ini dapat menyebabkan melonjaknya kadar glukosa darah yang dapat menyebabkan penyakit jantung, stroke, dan gagal ginjal.

Transportasi aktif

Kadang-kadang yang dibutuhkan tubuh untuk bergerak molekul melawan gradien mereka. Hal ini dikenal sebagai bergerak “menanjak”, dan membutuhkan energi dari sel – bayangkan berapa banyak mudah untuk mengguncang trail mix bersama-sama dari itu akan untuk kemudian memisahkan semua bagian lagi. Hal ini paling jelas di pompa natrium-kalium (Na + / K + ATPase) yang membantu mempertahankan potensial istirahat dalam sel. Protein ini menggunakan energi yang dilepaskan dari hidrolisis ATP (adenosin trifosfat) untuk memompa tiga ion natrium keluar dari dan dua ion kalium ke dalam sel.

ATP adalah molekul energi, dan ketika hidrolisis terjadi, hal itu akan dipecah untuk melepaskan energi yang tersimpan dalam ikatan kimia. Transportasi yang secara langsung menggunakan ATP untuk energi dianggap transpor aktif primer. Dalam hal ini, yang bergerak natrium dari konsentrasi 10mm ke salah satu dari 145 mM. Sebuah gradien yang sama sedang melampaui dengan kalium, yang intraseluler dan ekstraseluler konsentrasi yang 140mm dan 5mm, masing-masing. Sejak jenis transporter begitu mahal dalam hal energi, mereka relatif jarang terjadi.

Satu lokasi lain untuk sebuah pompa ATP adalah penukar proton / kalium (H + / K + ATPase) ditemukan dalam perut. pompa proton ini bertanggung jawab untuk menciptakan lingkungan asam lambung, dan bisa menyebabkan asam refluks. Proton pump inhibitor seperti omeprazole diresepkan untuk pasien dengan ulkus atau asam refluks untuk membantu mengurangi keasaman usus mereka.

Natrium pompa kalium. Seperti yang Anda lihat, saluran transmembran di kedua sisi pompa memungkinkan ion mengalir ke bawah gradien mereka.
transpor aktif sekunder bergerak beberapa molekul melintasi membran, powering gerakan menanjak dari satu molekul (s) (A) dengan gerakan menurun dari yang lain (s) (B). Misalnya, SGLT2 adalah transporter glukosa yang memungkinkan glukosa (Molekul A) ke dalam sel kami (melawan gradien) dengan membawa natrium molekul (Molekul B) juga. Ingat, natrium ingin masuk ke dalam sel, dan energi yang dilepaskan oleh itu bepergian ke bawah gradien yang cukup untuk glukosa daya ke dalam sel.

Karena kedua molekul bergerak ke arah yang sama, molekul ini dikenal sebagai symporter. Protein yang memungkinkan molekul untuk pergi dalam arah yang berlawanan adalah antiporters – salah satu contoh yang bagus dari hal ini adalah penukar natrium / kalsium digunakan untuk mengembalikan cardiomyocyte (sel hati) konsentrasi kalsium setelah potensial aksi. Masuknya kalsium menyebabkan jantung kontrak, dan antiporter mendorong kalsium (Molecula A) melawan gradien, sementara membawa natrium ion (Molekul B) untuk membiarkan jantung rileks.

Anda mungkin memperhatikan bahwa banyak dari transporter aktif sekunder menggunakan natrium untuk mendorong molekul lain terhadap gradien mereka. Ini adalah salah satu penjelasan utama mengapa pompa natrium / kalium sangat penting – bahwa satu molekul membantu mengatur gradien yang diperlukan untuk memungkinkan pergerakan banyak bahan kimia ke dalam dan keluar dari sel. Bahkan, hubungan ini mengambil keuntungan dari dalam obat penyakit jantung tertentu. Digoxin diberikan kepada pasien dengan fibrilasi atrium (abnormal, denyut jantung cepat) dan menghambat pompa natrium / kalium. Hal ini menyebabkan akumulasi natrium intraseluler, yang sebenarnya menyebabkan pompa natrium / kalsium untuk mengubah arah! Sekarang natrium sedang dipompa keluar dan kalsium yang dibawa – membuat kontraksi jantung kuat.

Mari Tinjau

Transportasi melintasi membran sel adalah proses yang diatur ketat, karena fungsi sel sangat tergantung pada menjaga konsentrasi ketat berbagai molekul. Ketika molekul bergerak ke bawah gradien konsentrasinya itu berpartisipasi dalam transpor pasif; bergerak naik gradien konsentrasi membutuhkan energi sehingga transpor aktif.

Loading...

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *