Actief en passief vervoer

Inhoud

• Voorbeelden van passief transport
• Voorbeelden van actief transport

Wordt genoemd cel transport op de uitwisseling van stoffen tussen het inwendige van de cel en de externe omgeving waarin deze wordt aangetroffen. Dit gebeurt via de plasma membraan, wat een semi-permeabele barrière is die de cel begrenst.

Cellulair transport is essentieel voor het binnendringen van voedingsstoffen en stoffen die in het medium zijn opgelost, en voor het uitdrijven van residuen of gemetaboliseerde stoffen in de cel, zoals hormonen of enzymen. Afhankelijk van de richting van verplaatsing van materie en de energiekosten, zullen we het hebben over:

• Passief transport. Door in het voordeel van de concentratiegradiënt te gaan, dat wil zeggen van een meer geconcentreerd medium naar een minder geconcentreerd medium, gebeurt het door diffusie door het membraan en heeft het geen energiekosten, omdat het voordeel haalt uit de willekeurige bewegingen van de moleculen (hun kinetische energie ). Er zijn vier soorten passief vervoer:
  • Eenvoudige verspreiding. Het materiaal beweegt van het meest geconcentreerde gebied naar het minst geconcentreerde totdat de niveaus gelijk zijn.
  • Vereenvoudigde verspreiding. Transport wordt afgehandeld door speciale transporteiwitten die in het celmembraan worden aangetroffen.
  • Filtratie. Het plasmamembraan heeft poriën waardoor materiaal van een bepaalde grootte door hydrostatische druk in het inwendige kan lekken.
  • Osmose. Net als bij eenvoudige diffusie, hangt het af van de stap van moleculen van water door het membraan, vanwege de druk van het medium en zijn selectiviteit.

• Actief transport. In tegenstelling tot passief, loopt het tegen de concentratiegradiënt in (van een minder geconcentreerde zone naar een meer geconcentreerde zone), dus het kost cellulaire energie. Hierdoor kunnen cellen het materiaal verzamelen dat ze nodig hebben voor hun syntheseprocessen.

Voorbeelden van passief transport

1. Oplossen in de fosfolipidelaag. Zo komen veel elementen de cel binnen, zoals water, zuurstof, kooldioxide, in vet oplosbare vitamines, steroïden, glycerines en alcoholen met een laag molecuulgewicht.
2. Toegang via hele eiwitkanalen. Sommige ionische stoffen (elektrisch geladen), zoals natrium, kalium, calcium of bicarbonaat, passeren het membraan geleid door kanalen en eiwit speciaal hiervoor, heel klein.
3. De renale glomeruli. Ze filteren het bloed in de nieren en ontdoen het van ureum, creatinine en zouten via een ultrafiltratieproces dat wordt uitgevoerd door de haarvaten, waardoor de doorgang van grotere elementen wordt voorkomen en de kleinere worden afgescheiden dankzij de druk van het medium zelf.
4. Glucose-opname. Cellen worden altijd met een lage concentratie glucose gehouden, waardoor het altijd door diffusie in hun binnenste stroomt. Hiervoor dragen transporteiwitten het naar binnen en zetten het vervolgens om in glucose-6-fosfaat.
5. De werking van insuline. Dit hormoon dat door de alvleesklier wordt uitgescheiden, verbetert de diffusie van glucose in het bloed naar de cellen, waardoor de aanwezigheid van suiker in het bloed wordt verminderd en een rol vervult hemoregulator.
6. Gasdiffusie. Door de eenvoudige diffusie kunnen gassen van de ademhaling van buitenaf in de cellen komen vanuit hun concentratie in het bloed. Op deze manier wordt de CO verdreven₂ en zuurstof wordt gebruikt.
7. Zweten. De uitscheiding van zweet door de huid gebeurt door osmose: de vloeistof stroomt naar buiten en voert gifstoffen en andere stoffen mee.
8. Plant wortels. Ze hebben selectieve membranen waardoor water en andere mineralen het inwendige van de plant kunnen binnendringen en het vervolgens naar de bladeren sturen voor fotosynthese.
9. Intestinale absorptie. De epitheelcellen van de darm nemen water en andere voedingsstoffen op uit de ontlasting, zonder dat ze in de bloedbaan terechtkomen. Deze selectiviteit vindt ook passief plaats via de elektrolytgradiënt.
10. Het vrijkomen van enzymen en hormonen in de bloedbaan. Het wordt vaak geproduceerd door de mechanica van een hoge intracellulaire concentratie, zonder kosten van ATP.

Voorbeelden van actief transport

1. Natrium-kaliumpomp. Het is een celmembraanmechanisme dat het mogelijk maakt, via een dragereiwit, natrium uit het inwendige van de cel te verdrijven en te vervangen door kalium, waarbij ionengradiënten (laag natriumgehalte en overvloedig kalium) en gemakkelijke elektrische polariteit behouden blijven.
2. Calcium pomp. Een ander transporteiwit dat aanwezig is in het celmembraan, zorgt ervoor dat calcium tegen zijn elektrochemische gradiënt in wordt vervoerd, van het cytoplasma naar buiten.
3. Fagocytose. De witte bloedcellen die het mogelijk maken om het lichaam te verdedigen, nemen via zakjes in hun plasmamembraan de vreemde deeltjes op die we later zullen verdrijven.
4. Pinocytose. Een ander fagocytisatieproces verloopt via instulpingen in het membraan die het binnendringen van omgevingsvloeistof mogelijk maken. Het is iets dat de eicel doet tijdens zijn rijping.
5. Exocytose. In tegenstelling tot fagocytisatie, verdrijft het elementen van de cellulaire inhoud via vliezige zakjes die naar buiten bewegen, totdat ze samensmelten met het membraan en naar buiten openen. Dit is hoe neuronen communiceren: ionische inhoud verzenden.
6. HIV-infectie. Het AIDS-virus komt de cellen binnen door gebruik te maken van hun membraan, zich te binden aan glycoproteïnen die aanwezig zijn in hun buitenste laag (CD4-receptoren) en actief hun binnenste binnen te dringen.
7. Transcytose. Een mengsel van endocytose en exocytose, het maakt het transport van stoffen van het ene medium naar het andere mogelijk, bijvoorbeeld van de bloedcapillairen naar de omliggende weefsels.
8. Suiker fototransferase. Een typisch proces van zeker bacteriën net zo coli, dat bestaat uit het chemisch wijzigen van de substraten binnenin om anderen aan te trekken covalente binding en dus veel energie besparen.
9. IJzeropname. IJzer wordt door veel bacteriën opgevangen door sideroforen af ​​te scheiden, zoals enterobactine, dat zich bindt aan ijzer, chelaten vormt en vervolgens door affiniteit in de bacteriën wordt geabsorbeerd, waar het metaal vrijkomt.
10. LDL-opname. Dit lipoproteïne met cholesterolesters wordt door de cel opgevangen dankzij de werking van een apoproteïne (B-100) dat het in het membraan binnendringt en vervolgens wordt afgebroken tot aminozuren.