การขนส่งเมมเบรนคืออะไร?

เซลล์สัตว์มีเยื่อหุ้มเซลล์ที่สามารถดูดซึมได้โดยรอบซึ่งแยกส่วนภายในของเซลล์ออกจากสภาพแวดล้อมภายนอก กระบวนการที่อิออนและโมเลกุลที่ละลายน้ำได้ขนาดเล็กหรือตัวถูกละลายผ่านเยื่อหุ้มเซลล์นั้นเป็นที่รู้จักกันในชื่อ โมเลกุลเหล่านี้มักจะเป็นสารสำคัญต่อการทำงานและการบำรุงรักษาของเซลล์เช่นกลูโคสและกรดอะมิโน การขนส่งเมมเบรนมีสี่ประเภทหลักคือการกระจายแบบพาสซีฟหรือการแพร่แบบง่ายๆ การอำนวยความสะดวกในการแพร่กระจาย การขนส่งที่ใช้งานหลัก และการขนส่งที่ใช้งานรอง กลไกการขนส่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการใช้โมเลกุลโปรตีนพิเศษที่อยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ที่เรียกว่าโปรตีนการขนส่งเยื่อหุ้มเซลล์

การแพร่กระจายแบบแฝงนั้นเกิดขึ้นเองและถูกขับเคลื่อนโดยกิจกรรมสุ่มของโมเลกุลในสารละลาย โมเลกุลย้ายจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงซึ่งมีจำนวนมากรวมกันหนาแน่นไปยังพื้นที่ที่มีความเข้มข้นต่ำซึ่งมีโมเลกุลน้อยระยะห่างห่างกัน โมเลกุลขนาดเล็กอาจบรรลุการขนส่งเมมเบรนโดยกระจายผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ อัตราการแพร่กระจายสามารถได้รับผลกระทบจากหลายสิ่งรวมถึงองค์ประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์และขนาดและประจุของโมเลกุล การแพร่กระจายแบบพาสซีฟที่รู้จักกันดีที่สุดคือออสโมซิสซึ่งเป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของโมเลกุลน้ำจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังพื้นที่ที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า

อำนวยความสะดวกในการแพร่กระจายเกี่ยวข้องกับการใช้โปรตีนการขนส่งเมมเบรนภายในเยื่อหุ้มเซลล์ที่เรียกว่าโปรตีนช่องทาง โปรตีนเหล่านี้ทำหน้าที่คล้ายรูขุมขนในเยื่อหุ้มเซลล์ทำให้อนุภาคที่ละลายในน้ำสามารถผ่านไปได้ แต่ จำกัด การส่งผ่านของ lipophilic หรือ "รักไขมัน" โมเลกุล การแพร่กระจายเป็นไปตามกลไกการทำงานแบบเดียวกันโดยโมเลกุลจะเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังพื้นที่ที่มีความเข้มข้นต่ำ

การขนส่งแบบแอคทีฟหลักใช้พลังงานในการเคลื่อนย้ายไอออนและโมเลกุลจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังพื้นที่ที่มีความเข้มข้นต่ำ พลังงานที่จำเป็นสำหรับการขนส่งที่แอคทีฟหลักเกิดขึ้นมักจะอยู่ในรูปแบบของนิวคลีโอไทด์ที่เรียกว่า adenosine triphosphate (ATP) หนึ่งในรูปแบบที่เกิดขึ้นบ่อยที่สุดของการขนส่งที่ใช้งานอยู่คือปั๊มโซเดียมโปแตสเซียมซึ่งช่วยให้เซลล์เพื่อรักษาประจุไฟฟ้าที่รู้จักกันว่าศักยภาพการพักผ่อนและยังควบคุมปริมาณของเซลล์ ปั๊มโซเดียม - โพแทสเซียมจะเคลื่อนย้ายไอออนของโซเดียมไปที่ด้านนอกของเซลล์และปล่อยโพแทสเซียมไอออนออกมาในไซโตพลาสซึมของเซลล์

การขนส่งที่แอคทีฟรองใช้โปรตีนการขนส่งเมมเบรนที่เรียกว่า antiporter และ symporters ผู้เคลื่อนย้ายไอออนและโมเลกุลโดยการเคลื่อนย้ายอนุภาคประเภทหนึ่งต่อการไล่ระดับความเข้มข้นปกติจากความเข้มข้นต่ำไปสู่ความเข้มข้นสูงในขณะที่เคลื่อนย้ายอนุภาคประเภทอื่นในวิธีปกติจากความเข้มข้นสูงถึงต่ำ Symporters ขนส่งโมเลกุลหรือไอออนสองชนิดที่แตกต่างกันในเยื่อหุ้มเซลล์ในเวลาเดียวกันและไปในทิศทางเดียวกัน