Садржај
- Зашто користити активни транспорт?
- Електрохемијски градијенти
- Примарни активни транспорт
- Врсте примарних активних превозника
- Секундарни активни транспорт
- Царриер Протеинс
- Ендоцитоза и егзоцитоза
- Преглед ендоцитозе
- Примери фагоцита
- Ендокитоза посредована рецепторима
- Преглед егзоцитозе
- Примери егзоцитозе
- Регулисана егзоцитоза
За активан транспорт потребна је енергија да би радила и то је начин на који ћелија помера молекуле. Транспорт материјала у ћелије и ван ње је од суштинске важности за укупну функцију.
Активни транспорт и пасивни транспорт су два главна начина на које ћелије премештају материје. За разлику од активног транспорта, пасивни транспорт не захтева енергију. Лакши и јефтинији начин је пасиван транспорт; међутим, већина ћелија мора да се ослања на активни транспорт да би остала жива.
Зашто користити активни транспорт?
Ћелије често морају да користе активни транспорт јер нема другог избора.Понекад дифузија не делује на ћелије. Активни транспорт користи енергију попут аденозин трифосфат (АТП) за померање молекула према њиховим градијентима концентрације. Обично процес укључује протеин-носач који помаже при премештању молекула у ћелијску унутрашњост.
На пример, ћелија можда жели да помера молекуле шећера изнутра, али градијент концентрације можда не дозвољава пасиван транспорт. Ако постоји нижа концентрација шећера у ћелији и већа концентрација изван ћелије, онда активни транспорт може померити молекуле према градијенту.
Ћелије користе велики део енергије коју стварају за активни транспорт. У ствари, у неким организмима већина генерисаних АТП иде ка активном транспорту и одржавању одређеног нивоа молекула у ћелијама.
Електрохемијски градијенти
Електрохемијски градијенти имају различите набоје и хемијске концентрације. Постоје преко мембране јер неки атоми и молекули имају електрична набоја. То значи да постоји разлика у електричном потенцијалу или мембрански потенцијал.
Понекад ћелији треба да донесе више једињења и крене се против електрохемијског градијента. За то је потребна енергија, али се исплати у бољој укупној функцији ћелије. Потребно је за неке процесе, као што је одржавање градијента натријума и калијума у ћелијама. Ћелије обично имају мање натријума и више калијума, па натријум тежи да уђе у ћелију док калијум одлази.
Активни транспорт омогућава ћелији да их помера према њиховим уобичајеним градијентима концентрације.
Примарни активни транспорт
Примарни активни транспорт користи АТП као извор енергије за кретање. Помиче јоне преко плазма мембране, што ствара разлику набоја. Често, молекул улази у ћелију док друга врста молекула напушта ћелију. Ово ствара и разлике у концентрацији и наелектрисању по ћелијској мембрани.
Тхе натријум-калијум пумпа је пресудни део многих ћелија. Пумпа помера натријум из ћелије док истовремено помера калијум унутра. Хидролиза АТП-а даје ћелији потребну енергију током процеса. Натријум-калијум пумпа је пумпа типа П која помиче три натријум јона и доводи два јона калијума унутра.
Натријум-калијум пумпа веже АТП и три натријум јона. Тада се на пумпи догађа фосфорилација тако да она мења облик. Ово омогућава да натријум напусти ћелију, а јони калијума се покупе. Затим се фосфорилација обрне, што опет мења облик пумпе, па калијум улази у ћелију. Ова пумпа је важна за укупну нервну функцију и користи организму.
Врсте примарних активних превозника
Постоје различите врсте примарних активних транспортера. АТПаза типа П, попут натријум-калијумске пумпе, постоји у еукариотама, бактеријама и археама.
Можете видети АТПазу типа П у јонским пумпама, попут протонских пумпи, натријум-калијум пумпи и калцијумских пумпи. Ф-тип АТПазе постоји у митохондријама, хлоропластима и бактеријама. В-тип АТПасе постоји у еукариотама и Превозник АБЦ (АБЦ значи "касета која везује АТП") постоји и у прокариотима и у еукариотама.
Секундарни активни транспорт
Секундарни активни транспорт користи електрохемијске градијенте за превоз супстанци уз помоћ а превозник. Омогућује ношеним супстанцама да се помере према својим градијентима захваљујући преноситељу, док се главни супстрат помера низ градијент.
У основи, секундарни активни транспорт користи енергију из електрохемијских градијената које ствара примарни активни транспорт. Ово омогућава ћелији да убаци друге молекуле, попут глукозе, унутра. Секундарни активни транспорт важан је за укупну функцију ћелије.
Међутим, секундарни активни транспорт такође може да ствара енергију попут АТП-а кроз градијент водоник-јона у митохондријама. На пример, енергија која се акумулира у водоничним јонима може се искористити када јони пролазе кроз протеин протеин АТП синтазу. То омогућава ћелији да претвара АДП у АТП.
Царриер Протеинс
Преносни протеини или пумпе су пресудни део активног транспорта. Помажу при превозу материјала у ћелији.
Постоје три главне врсте протеинских носача: унипортери, симпортерс и антипортери.
Унипортери носе само једну врсту јона или молекула, али симпортери могу носити два јона или молекуле у истом правцу. Антипортери могу да носе два јона или молекуле у различитим правцима.
Важно је напоменути да се протеински носачи појављују у активном и пасивном транспорту. Некима није потребна енергија да би радили. Међутим, протеинским носачима који се користе у активном транспорту је потребна енергија да би функционисала. АТП омогућава им да се мењају у облику. Пример протеина носача антипортера је На + -К + АТПаза, која може да помера јоне калијума и натријума у ћелији.
Ендоцитоза и егзоцитоза
Ендоцитоза и егзоцитоза такође су примери активног транспорта у ћелији. Омогућавају кретање великих количина у ћелије и из њих преко везикула, тако да ћелије могу да преносе велике молекуле. Понекад ћелијама треба велики протеин или друга супстанца која се не уклапа у плазма мембрану или транспортне канале.
За ове макромолекуле најбоље су опције ендоцитоза и егзоцитоза. Будући да користе активни транспорт, обојици је потребна енергија да би радили. Ови процеси су важни за људе јер имају улогу у функцији нерва и функцији имуног система.
Преглед ендоцитозе
Током ендоцитозе, ћелија троши велики молекул изван своје плазма мембране. Ћелија користи своју мембрану да опколи и поједе молекулу савијањем над њом. Овиме се ствара везикула, која је сака окружена мембраном, која садржи молекулу. Затим, везикула испадне из плазма мембране и помера молекул у унутрашњост ћелије.
Поред тога што конзумира велике молекуле, ћелија може да једе и друге ћелије или њихове делове. Две главне врсте ендоцитозе су фагоцитоза и пиноцитоза. Фагоцитоза је како ћелија поједе велики молекул. Пиноцитоза је како ћелија пије течности као што је ванћелијска течност.
Неке ћелије стално користе пиноцитозу да би покупили мале хранљиве материје из своје околине. Ћелије могу задржати хранљиве материје у малим везикулама када се налазе унутар.
Примери фагоцита
Фагоцити су ћелије које користе фагоцитозу да конзумирају ствари. Неки примери фагоцита у људском телу су бела крвна зрнца, као што су неутрофили и моноцити. Неутрофили се боре против инвазије бактерија путем фагоцитозе и помажу у спречавању да вас бактерија повреди окружењем бактерија, конзумирањем и на тај начин уништавањем.
Моноцити су већи од неутрофила. Међутим, они такође користе фагоцитозу да конзумирају бактерије или мртве ћелије.
Ваша плућа такође имају фагоците који се називају макрофаги. Када удишете прашину, неки део доспе до ваших плућа и оде у ваздушне врећице зване алвеоли. Тада макрофаги могу напасти прашину и окружити је. У суштини гутају прашину да би вам плућа била здрава. Иако људско тело има јак одбрамбени систем, понекад не функционише добро.
На пример, макрофаги који гутају честице силицијума могу умрети и емитирати токсичне материје. То може довести до стварања ожиљака.
Амее су једноцеличне и ослањају се на фагоцитозу коју треба јести. Траже хранљиве састојке и окружују их; затим, они захватају храну и творе храну вакуолу. Затим се вакуола са храном придружи лизосому у амебама и разграђује хранљиве састојке. Лизозом има ензиме који помажу процес.
Ендокитоза посредована рецепторима
Ендокитоза посредована рецепторима омогућава ћелијама да конзумирају одређене врсте молекула које су им потребне. Рецептор протеини помоћи овом процесу везивањем на ове молекуле тако да ћелија може да направи везикуле. Ово омогућава одређеним молекулама да уђу у ћелију.
Обично, ендоцитоза посредована рецепторима делује у корист ћелија и омогућава јој да унесе важне молекуле које су јој потребне. Међутим, вируси могу да искористе процес како би ушли у ћелију и инфицирали је. Након што се вирус веже за ћелију, мора пронаћи начин да уђе у ћелију. Вируси то постижу везањем на рецепторе протеина и уласком унутра у везикуле.
Преглед егзоцитозе
Током егзоцитозе, везикули унутар ћелије се придружују плазма мембрани и ослобађају њихов садржај; садржај се излива ван ћелије. То се може догодити када ћелија жели да се помера или да се ослободи неког молекула. Протеин је уобичајени молекул који ћелије желе да га пренесу на овај начин. У суштини, егзоцитоза је супротност ендоцитози.
Процес започиње везивањем везикула на плазма мембрану. Затим се везикула отвара и ослобађа молекуле унутра. Његов садржај улази у ванћелијски простор тако да их остале ћелије могу користити или уништавати.
Ћелије користе егзоцитозу за многе процесе, попут излучивања протеина или ензима. Такође га могу користити за антитела или пептидне хормоне. Неке ћелије чак користе егзоцитозу за померање неуротрансмитера и протеина плазма мембране.
Примери егзоцитозе
Постоје две врсте егзоцитозе: егзоцитоза зависна од калцијума и егзоцитоза независно од калцијума. Као што можете претпоставити из назива, калцијум утиче на егзоцитозу зависну од калцијума. Код егзоцитозе независне од калцијума, калцијум није важан.
Многи организми користе органелу која се зове Голги комплекс или Голџијев апарат да бисте створили везикуле које ће се извести из ћелија. Голгијев комплекс може да модификује и прерађује и протеине и липиде. Пакује их у секреторне везикуле које напуштају комплекс.
Регулисана егзоцитоза
Ин регулисано егзоцитоза, ћелији је потребна ванћелијски сигнали да се преселе материјали. Обично је резервисано за специфичне ћелије попут секреторних ћелија. У одређеним количинама могу направити неуротрансмитере или друге молекуле које су организму потребне.
Организму ове супстанце можда неће требати стално, па је неопходно регулисање њихове секреције. Генерално, секреторне везикуле се дуго не лепе на плазма мембрану. Они испоручују молекуле и уклањају се.
Пример за то је неурон који излучује неуротрансмитери. Процес започиње ћелијом неурона у вашем телу и ствара везикуло напуњено неуротрансмитерима. Затим, ове везикуле путују до плазма мембране ћелије и чекају.
Затим примају сигнал који укључује јоне калцијума и везикуле иду до пре-синаптичке мембране. Други сигнал јона калцијума говори везикулама да се причвршћују на мембрану и стапају се с њом. Ово омогућава ослобађање неуротрансмитера.
Активни транспорт је важан процес за ћелије. И прокариоти и еукариоти могу га користити за померање молекула у и из ћелија. Активни транспорт мора имати енергију, попут АТП-а, да би радио, а понекад је то једини начин на који ћелија може да функционише.
Ћелије се ослањају на активни транспорт јер им дифузија можда неће пружити оно што желе. Активни транспорт може да помера молекуле према њиховим градијентима концентрације, па ћелије могу да хватају хранљиве материје попут шећера или протеина. Носачи протеина играју важну улогу током ових процеса.