Пассивный общественный транспорт

Из пассивный массовый транспорт это диффузия субстратов через биомембрану. Эта диффузия происходит вдоль градиента концентрации и не требует энергии. Процесс диффузии может быть нарушен, например, в кишечнике пациентов с ВИЧ.

Что такое пассивный общественный транспорт?

Клетки или клеточные образования отделены друг от друга в организме биомембраной. Благодаря своей специализированной структуре этот гибкий разделительный слой обеспечивает перенос определенных молекул и информации внутрь клетки и из нее.

Есть два основных способа транспортировки веществ внутрь и из мембраны. Мембраны обладают избирательной проницаемостью. Они позволяют одним веществам диффундировать, в то время как они действуют как барьер для других.

Активный транспорт веществ означает, что мембраны могут целенаправленно открываться для молекул, для которых они фактически не проницаемы из-за их заряда, концентрации или размера. Активный транспорт всегда происходит с использованием энергии. Следует различать этот вид транспорта и пассивный транспортный вид транспорта. При такой форме движения вещества через клеточную мембрану энергия не требуется. Пассивный перенос следует приравнивать к диффузионным процессам, которые происходят вдоль градиента концентрации и создают баланс концентраций между двумя сторонами мембраны.

Функция и задача

В клетке или отделении клетки есть определенная химическая и связанная с зарядом среда, необходимая для функционирования клетки. Эта среда поддерживается только свойствами биомембраны и избирательной проницаемостью. Транспорт пассивных и активных веществ снабжает клетку или клеточную камеру в нужном количестве именно теми веществами, которые необходимы для благоприятной среды.

Есть два разных типа пассивного транспорта. Простая диффузия влияет на жирорастворимые молекулы и происходит с чрезвычайно медленной скоростью. Они свободно диффундируют через клеточную мембрану. Этот вид пассивного транспорта требует наименьших усилий. Второй тип пассивной диффузии - это облегченная диффузия, которую, в свою очередь, можно разделить на две подформы. Одна из этих подформ является опосредованной носителями, облегченной диффузией. При такой форме пассивного массообмена мембрана захватывает субстрат с помощью так называемого носителя. Носитель - это белок, используемый для идентификации вещества, с которым связывается субстрат. Поскольку простая диффузия происходит с медленной скоростью, носитель помогает транспортировать вещество через биомембрану. Количество всех молекул-носителей ограничено.

По этой причине транспорт через молекулу-носитель зависит от кинетики насыщения. Пассивный транспорт веществ молекулами-носителями также может подвергаться конкурентному ингибированию. Когда молекула-носитель соединяется со своим субстратом, она меняет свою конформацию и соответственно перестраивается. В результате молекула субстрата транспортируется через биомембрану и снова высвобождается только на противоположной стороне.

Некоторые носители могут нести одновременно только одну молекулу и, следовательно, иметь унипорт. Другие носители имеют сайты связывания для двух различных молекулярных субстратов и изменяют конформацию только тогда, когда оба сайта связывания заняты. Таким образом, две молекулы являются либо симпортом в одном и том же направлении, либо антипортом в противоположных направлениях. Нет зависимости от электрического градиента.

Второй тип облегченной диффузии - через поры и каналы. Этот вид транспорта особенно влияет на аминокислоты. Например, во время переноса ионов субстрат аминокислоты абсорбируется клеточной мембраной через поры. Каналы состоят из белков. На этих белковых каналах есть специальные сайты связывания. Облегченная диффузия через поры и каналы - это селективный перенос материала, на который можно влиять электрически и химически.

Почти все каналы открываются только по определенным сигналам. Например, канал, управляемый лигандом, реагирует только на вещество-мессенджер, такое как гормон. Некоторые каналы управляются напряжением и открываются для диффузии с изменением мембранного потенциала. После выравнивания концентрации каналы снова закрываются.

Болезни и недуги

Если проницаемость мембраны и, следовательно, пассивный массоперенос нарушается, проницаемость различных ионов больше не регулируется идеально. Такие нарушения проницаемости мембран часто развиваются из-за сердечно-сосудистых заболеваний и иногда нарушают электролитный баланс.

Иногда нарушения проницаемости мембраны также являются наследственными. Различные белки образуют биомембрану и придают ей избирательно проницаемый двойной липидный слой. Когда участвующие белки изменяются, проницаемость мембраны также изменяется. Это явление наблюдается, например, у Myotonia congenita Thomsen. Это генетическое нарушение мышечной функции вызывает мутацию гена, который отвечает за кодирование отдельных хлоридных каналов в мембранах мышечных волокон. Из-за мутации проницаемость для хлорид-ионов снижается, что приводит к ригидности мышц.

Аутоиммунные заболевания также могут быть направлены против биомембраны, например антифосфолипидный синдром. Иммунная система атакует связанные с фосфолипидами белки мембраны как часть заболевания. Повышенная тенденция к свертыванию крови также увеличивает риск сердечных приступов и инсультов.

Митохондриопатии также изменяют проницаемость мембран. Митохондрии - это собственные энергетические установки организма, которые выделяют свободные радикалы при выработке энергии. Эти вещества перехватываются у здоровых людей. Этот процесс не работает у пациентов с митохондиопатией, которая повреждает мембраны и значительно снижает способность митохондрий вырабатывать энергию.

На пассивный и активный транспорт веществ через мембраны тонкой кишки особенно влияют такие заболевания, как ВИЧ-энтеропатия. Это явление особенно характерно для ВИЧ-инфицированных пациентов с хронической диареей и может быть связано со снижением активности интерстинальных ферментов.