Co je membránový transport?
Živočišné buňky mají selektivně propustnou membránu, která je obklopuje, která odděluje vnitřní obsah buňky od vnějšího prostředí. Proces, jímž ionty a malé rozpustné molekuly nebo soluty procházejí buněčnou membránou, se nazývá membránový transport. Tyto molekuly jsou obvykle látkami životně důležitými pro fungování a udržování buňky, jako je glukóza a aminokyseliny. Existují čtyři hlavní typy membránového transportu: pasivní difúze nebo jednoduše difúze; usnadněná difúze; primární aktivní transport; a sekundární aktivní transport. Mnoho z těchto transportních mechanismů zahrnuje použití specializovaných proteinových molekul lokalizovaných v buněčné membráně zvané membránové transportní proteiny.
K pasivní difúzi dochází spontánně a je řízena náhodnou aktivitou molekul v roztoku. Molekuly se pohybují z oblasti s vysokou koncentrací, kde je jich mnoho hustě zabalených, do oblasti s nízkou koncentrací, kde je méně molekul rozmístěných dále od sebe. Malé molekuly mohou dosáhnout membránového transportu difúzí přes buněčnou membránu. Rychlost difúze může být ovlivněna mnoha věcmi, včetně složení buněčné membrány a velikosti a náboje molekuly. Nejznámějším typem pasivní difúze je osmóza, proces zahrnující pohyb molekul vody z oblasti s vysokou koncentrací do oblasti s nižší koncentrací.
Usnadněná difúze zahrnuje použití membránových transportních proteinů v buněčné membráně zvané kanálové proteiny. Tyto proteiny fungují jako póry v buněčné membráně a umožňují, aby částice rozpustné ve vodě procházely skrz, ale bránily průchodu lipofilních nebo „tuk milujících“ molekul. Difúze následuje stejný mechanismus účinku, kdy se molekuly pohybují z oblastí s vysokou koncentrací do oblastí s nízkou koncentrací.
Primární aktivní transport využívá energii k přesunu iontů a molekul z oblastí s vysokou koncentrací do oblastí s nízkou koncentrací. Energie potřebná k primárnímu aktivnímu transportu je obvykle ve formě nukleotidu zvaného adenosintrifosfát (ATP). Jednou z nejčastěji se vyskytujících forem aktivního transportu je sodno-draselné čerpadlo, které pomáhá buňkám udržovat elektrický náboj známý jako klidový potenciál a také řídí objem buněk. Pumpa sodíku a draslíku přesouvá sodné ionty do vnějšku buňky a uvolňuje ionty draslíku do cytoplazmy buňky.
Sekundární aktivní transport používá membránové transportní proteiny zvané antiportery a sympnátory. Antiporteri přemisťují ionty a molekuly transportem jednoho typu částice proti obvyklému koncentračnímu gradientu z nízké na vysokou koncentraci, zatímco druhý typ částice se normálním způsobem přenáší z vysoké na nízkou koncentraci. Symporté transportují dva různé typy molekul nebo iontů přes buněčnou membránu současně a ve stejném směru.