Hvad er membrantransport?
Dyreceller har en selektivt permeabel membran, der omgiver dem, der adskiller det indre indhold af cellen fra det ydre miljø. Den proces, hvorved ioner og små opløselige molekyler eller opløste stoffer passerer gennem cellemembranen er kendt som membrantransport. Disse molekyler er normalt stoffer, der er vitale for funktionen og vedligeholdelsen af cellen, såsom glukose og aminosyrer. Der er fire hovedtyper af membrantransport: passiv diffusion eller simpelthen diffusion; lettet diffusion; primær aktiv transport; og sekundær aktiv transport. Mange af disse transportmekanismer involverer anvendelse af specialiserede proteinmolekyler placeret i cellemembranen kaldet membrantransportproteiner.
Passiv diffusion forekommer spontant og drives af molekylers tilfældige aktivitet i en opløsning. Molekyler bevæger sig fra et område med høj koncentration, hvor der er mange af dem tæt pakket sammen, til et område med lav koncentration, hvor der er færre molekyler fordelt længere fra hinanden. Små molekyler kan opnå membrantransport ved at diffundere gennem cellemembranen. Diffusionshastighed kan påvirkes af mange ting, herunder sammensætningen af cellemembranen og molekylets størrelse og ladning. Den mest kendte form for passiv diffusion er osmose, en proces, der involverer bevægelse af vandmolekyler fra et område med høj koncentration til et område med lavere koncentration.
Faciliteret diffusion involverer brugen af membrantransportproteiner i cellemembranen kaldet kanalproteiner. Disse proteiner fungerer som porer i cellemembranen, hvilket tillader, at vandopløselige partikler passerer igennem, men udelukker passagen af lipofile eller "fedtelskende" molekyler. Diffusion følger den samme virkningsmekanisme, hvor molekyler bevæger sig fra områder med høj koncentration til områder med lav koncentration.
Primær aktiv transport bruger energi til at flytte ioner og molekyler fra områder med høj koncentration til områder med lav koncentration. Den energi, der kræves for primær aktiv transport at finde sted, er normalt i form af et nukleotid kaldet adenosintrifosfat (ATP). En af de mest almindeligt forekommende former for aktiv transport er natrium-kaliumpumpe, der hjælper celler med at opretholde en elektrisk ladning kendt som hvilepotentialet og også kontrollerer cellevolumen. Natrium-kaliumpumpen flytter natriumioner til ydersiden af cellen og frigiver kaliumioner i cellens cytoplasma.
Sekundær aktiv transport bruger membrantransportproteiner kaldet antiportere og symportere. Antiportere bevæger ioner og molekyler ved at transportere en type partikel mod dens sædvanlige koncentrationsgradient, fra lav til høj koncentration, mens den anden type partikel transporteres på normal måde fra høj til lav koncentration. Symportører transporterer to forskellige typer molekyle eller ion over cellemembranen på samme tid og i samme retning.