Plazma membrana je uljni sloj molekula masti koji sprečava prolazak vode i soli. Pa kako voda, soli i velike molekule poput šećera ulaze u stanice? Te su molekule neophodne za živa bića.
The stanična membrana kontrolira što ulazi i izlazi imajući proteinske kanale koji u nekim slučajevima djeluju poput lijevaka, a u drugim pumpama.
Pasivni transport ne zahtijeva molekule energije i događa se kada se lijevak otvori u membrani, propuštajući molekule da prolaze. Za aktivni transport potrebna je energija, jer proteinski strojevi aktivno grabe molekule s jedne strane membrane i guraju ih na drugu stranu.
Učenje više o tim procesima pomaže vam opisati kako plazemska membrana kontrolira što ulazi i izlazi iz stanice.
Funkcija stanične membrane: pasivni transport kroz kanale
Najjednostavniji način na koji stanična membrana može kontrolirati što ulazi i izlazi jest da ima proteinski kanal koji odgovara samo jednoj vrsti molekule. Na taj način, stanica može kontrolirati protok samo vode, soli ili vodikovi ioni koji tekućinu čine kiselom ili nekiselom.
Akvaporini su proteinski kanali koji propuštaju vodu kroz staničnu membranu. Budući da se voda ne miješa s uljem, a stanična membrana je masna, voda ne može slobodno prolaziti unutar ili iz stanice. Akvaporini omogućuju protok molekula vode u stanice kao linija od jedne datoteke. Ukratko, akvaporin kontrolira razinu vode koja dolazi u stanicu.
Symport i Antiport
Difuzija je slučajno, ali usmjereno kretanje molekula od mjesta gdje ih je mnogo do mjesta gdje ih je malo. Protok molekula niz ovaj gradijent, ili razlika u koncentraciji, sličan je protoku vode niz vodopad. To je oblik energije koji se može koristiti za druge stvari.
Proteinske pumpe u membrani mogu iskoristiti prirodni protok slanih iona kroz membranu kako bi upumpale druge vrste iona ili molekula. Ovo je poput stopiranja.
Pumpanje molekule u istom smjeru kao i difuzna molekula naziva se symport. Pumpanje molekule u suprotnom smjeru od difuzijske molekule naziva se antiport.
Aktivni transport
Puštanje molekula da difundiraju svoj gradijent ne zahtijeva energiju, ali pumpanje tih molekula u drugim smjerovima da bi gradijent uopće bio potreban. Aktivni transport opisuje kretanje molekula protiv njihovih gradijenti koncentracije, poput trpanja više ljudi u sobu koja je ionako prenatrpana i potrebne su pumpe koje pokreće energetska molekula tzv. ATP (adenozin trifosfat).
ATP je poput punjive baterije. Svaka upotreba oslobađa udar energije koji pretvara jedan ATP u nenapunjeno stanje zvano ADP. ADP se može napuniti u ATP. Proteini koji pumpaju molekule prema njihovom gradijentu imaju džep u koji stane ATP.
Egzocitoza i endocitoza
Stanice mogu pomicati velike molekule ili velike smjese molekula preko njihove membrane. Ova vrsta tereta je prevelika da bi se mogla pumpati ili previše raznolika da bi se njome upravljalo samo jednim kanalom. Kretanje ove vrste materijala kroz membranu zahtijeva postupak stezanja ili stapanja membranskih vrećica.
Endocitoza je postupak u kojem se stanična membrana steže prema unutra kako bi progutala molekulu koja je izvan stanice. Egzocitoza je transportni proces u kojem se membranska vrećica unutar stanice ulijeva u površinsku membranu stanice.
Ovaj sudar povezuje vrećicu s površinskom membranom, zbog čega se vrećica lomi i oslobađa njezin sadržaj izvan stanice. Sadržaj završava izvana, jer slomljena membrana vrećice postaje dio površinske membrane - poput dvije kapljice maslinovog ulja koje se stapaju stvarajući veću kapljicu na vrhu vode.