Пассивный транспорт - Passive transport

Пассивная диффузия через клеточная мембрана.

Пассивный транспорт это движение ионов и других атомный или же молекулярный вещества через клеточные мембраны без необходимости энергия Вход. В отличие от активный транспорт, он не требует ввода клеточной энергии, потому что вместо этого он управляется тенденцией системы расти в энтропия. Скорость пассивного транспорта зависит от проницаемость клеточной мембраны, что, в свою очередь, зависит от организации и характеристик мембраны липиды и белки. Четыре основных вида пассивного транспорта просты. распространение, облегченное распространение, фильтрация, и / или осмос.

Распространение

Основная статья: Распространение
Пассивная диффузия на клеточной мембране.

Распространение - это чистое перемещение материала из области с высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией. Разницу в концентрации между двумя областями часто называют градиент концентрации, и диффузия будет продолжаться, пока этот градиент не будет устранен. Поскольку диффузия перемещает материалы из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией, она описывается как перемещение растворенных веществ «вниз по градиенту концентрации» (по сравнению с активный транспорт, который часто перемещает материал из области с низкой концентрацией в область с более высокой концентрацией, и поэтому называется перемещением материала «против градиента концентрации»). Однако во многих случаях (например, пассивный перенос лекарств) движущую силу пассивного транспорта нельзя упростить до градиента концентрации. Если на двух сторонах мембраны имеются разные растворы с разной равновесной растворимостью лекарственного средства, разница в степени насыщения является движущей силой пассивного мембранного транспорта.[1] Это также верно для перенасыщенных растворов, которые становятся все более и более важными в связи с распространением применения аморфных твердых дисперсий для повышения биодоступности лекарств.

Простая диффузия и осмос в некотором смысле похожи. Простая диффузия - это пассивное движение растворенного вещества от высокой концентрации к более низкой концентрации до тех пор, пока концентрация растворенного вещества не станет равномерной и не достигнет равновесия. Осмос очень похож на простую диффузию, но он конкретно описывает движение воды (не растворенного вещества) через избирательно проницаемую мембрану до тех пор, пока не будет равная концентрация воды и растворенного вещества на обеих сторонах мембраны. Простая диффузия и осмос являются формами пассивного транспорта и не требуют никаких клеточных функций. АТФ энергия.

Облегченная диффузия

Основная статья: Облегченная диффузия
Изображение облегченной диффузии.

Облегченная диффузия, также называемая осмосом, опосредованным переносчиками, представляет собой перемещение молекул через клеточную мембрану через специальные транспортные белки, которые встроены в плазматическую мембрану, активно поглощая или исключая ионы. Активный транспорт протоны к ЧАС+ АТФазы[2] изменяет мембранный потенциал позволяя облегчить пассивный транспорт определенных ионов, таких как калий [3] вниз их градиент заряда через транспортеры и каналы с высоким сродством.

Фильтрация

Основные статьи: Фильтрация и Ультрафильтрация (почечная)
Фильтрация.

Фильтрация - это движение молекул воды и растворенных веществ через клеточную мембрану за счет гидростатического давление генерируется сердечно-сосудистая система. В зависимости от размера пор мембраны через нее могут проходить только растворенные вещества определенного размера. Например, поры мембраны Капсула Боумена в почках очень маленькие, и только альбумины, самый маленький из белков, может быть отфильтрован. С другой стороны, поры мембраны печень клетки чрезвычайно велики, но не забываем, что клетки чрезвычайно малы, чтобы позволить разнообразным растворенным веществам проходить через них и метаболизироваться.

Осмос

Основные статьи: Осмос и Тоничность
Влияние осмоса на клетки крови в различных растворах.

Осмос - это движение воды молекулы через избирательно проницаемую мембрану. Чистое движение молекул воды через частично проницаемую мембрану из раствора с высоким водным потенциалом в область с низким водным потенциалом. Ячейка с менее отрицательным водным потенциалом будет втягивать воду, но это зависит также от других факторов, таких как потенциал растворенного вещества (давление в ячейке, например, молекулы растворенного вещества) и потенциал давления (внешнее давление, например, стенка ячейки). Существует три типа осмосных растворов: изотонический раствор, гипотонический раствор и гипертонический раствор. Изотонический раствор - это когда концентрация внеклеточных растворенных веществ уравновешивается концентрацией внутри клетки. В изотоническом растворе молекулы воды все еще перемещаются между растворами, но скорости одинаковы в обоих направлениях, таким образом, движение воды уравновешивается между внутренней и внешней стороной клетки. Гипотонический раствор - это когда концентрация растворенного вещества вне клетки ниже, чем концентрация внутри клетки. В гипотонических растворах вода переходит в клетка, вниз ее градиент концентрации (от более высокой до более низкой концентрации воды). Это может вызвать разбухание клетки. Клетки, не имеющие клеточной стенки, например клетки животных, могут лопнуть в этом растворе. Гипертонический раствор - это когда концентрация растворенного вещества выше (подумайте о гипер - как высокая), чем концентрация внутри клетки. В гипертоническом растворе вода будет выйди, заставляя клетку сжиматься.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Borbas, E .; и другие. (2016). «Исследование и математическое описание реальной движущей силы пассивного транспорта молекул лекарств из перенасыщенных растворов». Молекулярная фармацевтика. 13 (11): 3816–3826. Дои:10.1021 / acs.molpharmaceut.6b00613. PMID  27611057.
  2. ^ Палмгрен, Майкл Г. (2001-01-01). "РАСТИТЕЛЬНАЯ ПЛАЗМЕННАЯ МЕМБРАНА H + -АТФАЗЫ: электростанции для поглощения питательных веществ". Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений. 52 (1): 817–845. Дои:10.1146 / annurev.arplant.52.1.817. PMID  11337417.
  3. ^ Дрейер, Инго; Уодзуми, Нобуюки (01.11.2011). «Калиевые каналы в клетках растений». Журнал FEBS. 278 (22): 4293–4303. Дои:10.1111 / j.1742-4658.2011.08371.x. ISSN  1742-4658. PMID  21955642. S2CID  12814450.
  • Алькамо, И. Эдвард (1997). «Глава 2–5: Пассивный транспорт». Книжка-раскраска по биологии. Иллюстрации Джона Бергдала. Нью-Йорк: Рэндом Хаус. С. 24–25. ISBN  9780679778844.
  • Садава, Давид; Х. Крейг Хеллер; Гордон Х. Орианс; Уильям К. Первес; Дэвид М. Хиллис (2007). «Каковы пассивные процессы мембранного транспорта?». Жизнь: наука биология (8-е изд.). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates. стр.105–110. ISBN  9780716776710.
  • Шривастава, П. К. (2005). Элементарная биофизика: введение. Харроу: Alpha Science Internat. С. 140–148. ISBN  9781842651933.