Hva er membrantransport?

Dyreceller har en selektiv permeabel membran som omgir dem som skiller det indre innholdet i cellen fra det ytre miljøet. Prosessen der ioner og små oppløselige molekyler, eller oppløste stoffer, passerer gjennom cellemembranen er kjent som membrantransport. Disse molekylene er vanligvis stoffer som er viktige for funksjonen og vedlikeholdet av cellen, slik som glukose og aminosyrer. Det er fire hovedtyper av membrantransport: passiv diffusjon, eller ganske enkelt diffusjon; forenklet diffusjon; primær aktiv transport; og sekundær aktiv transport. Mange av disse transportmekanismene involverer bruk av spesialiserte proteinmolekyler lokalisert i cellemembranen kalt membrantransportproteiner.

Passiv diffusjon skjer spontant og drives av den tilfeldige aktiviteten til molekyler i en løsning. Molekyler beveger seg fra et område med høy konsentrasjon, der det er mange av dem tett pakket sammen, til et område med lav konsentrasjon, hvor det er færre molekyler fordelt lenger fra hverandre. Små molekyler kan oppnå membrantransport ved å diffundere gjennom cellemembranen. Diffusjonshastighet kan påvirkes av mange ting, inkludert cellemembranens sammensetning og molekylets størrelse og ladning. Den mest kjente typen passiv diffusjon er osmose, en prosess som involverer bevegelse av vannmolekyler fra et område med høy konsentrasjon til et område med lavere konsentrasjon.

Tilrettelagt diffusjon involverer bruk av membrantransportproteiner i cellemembranen kalt kanalproteiner. Disse proteinene virker som porene i cellemembranen, slik at vannløselige partikler kan passere gjennom, men sperrer passasjen av lipofile, eller "fettelskende" molekyler. Diffusjon følger den samme virkningsmekanismen, med molekyler som beveger seg fra områder med høy konsentrasjon til områder med lav konsentrasjon.

Primær aktiv transport bruker energi på å flytte ioner og molekyler fra områder med høy konsentrasjon til områder med lav konsentrasjon. Energien som kreves for at primær aktiv transport skal skje, er vanligvis i form av et nukleotid kalt adenosintrifosfat (ATP). En av de mest forekommende formene for aktiv transport er natrium-kaliumpumpe, som hjelper celler til å opprettholde en elektrisk ladning kjent som hvilepotensialet, og også kontrollerer cellevolumet. Natrium-kaliumpumpen flytter natriumioner til utsiden av cellen og frigjør kaliumioner i cellens cytoplasma.

Sekundær aktiv transport bruker membrantransportproteiner kalt antiportere og symportere. Antiportere beveger ioner og molekyler ved å transportere en type partikkel mot den vanlige konsentrasjonsgradienten, fra lav til høy konsentrasjon, mens den andre typen partikkel transporteres på normal måte, fra høy til lav konsentrasjon. Symportører transporterer to forskjellige typer molekyl eller ion over cellemembranen på samme tid og i samme retning.