შეიძლება თუ არა გლუკოზა დიფუზიური იყოს უჯრედის მემბრანის საშუალებით მარტივი დიფუზიით?

გლუკოზა არის ექვს ნახშირბადის შაქარი, რომელიც უშუალოდ მეტაბოლიზდება უჯრედების მიერ ენერგიის უზრუნველსაყოფად. თქვენი წვრილი ნაწლავის გასწვრივ არსებული უჯრედები შთანთქავენ გლუკოზას და სხვა საკვებ ნივთიერებებს საკვებით მიღებული საკვებიდან. გლუკოზის მოლეკულა ძალიან დიდია უჯრედის მემბრანის გავლით მარტივი დიფუზიის საშუალებით. ამის ნაცვლად, უჯრედები ხელს უწყობენ გლუკოზის დიფუზიას გამარტივებული დიფუზიის და ორი სახის აქტიური ტრანსპორტის საშუალებით.

უჯრედის მემბრანა შედგება ორი ფოსფოლიპიდური შრისგან, რომელშიც თითოეული მოლეკულა შეიცავს ერთ ფოსფატის თავს და ორ ლიპიდურ, ან ცხიმოვან მჟავას. თავები უჯრედის მემბრანის შიდა და გარე საზღვრებთან გასწორებულია, ხოლო კუდებს შორის სივრცე იკავებს. მხოლოდ მცირე, არაპოლარულ მოლეკულას შეუძლია გაიაროს მემბრანაში მარტივი დიფუზიის გზით. ლიპიდური კუდები უარყოფენ პოლარულ, ან ნაწილობრივ დამუხტულ მოლეკულებს, რომლებიც შეიცავს წყალში ხსნად უამრავ ნივთიერებას, როგორიცაა გლუკოზა. ამასთან, უჯრედის მემბრანა დალაგებულია ტრანსმემბრანული ცილებით, რომლებიც უზრუნველყოფენ მოლეკულებში გადასვლას, რომლებსაც კუდები ბლოკავს.

ხელშემწყობი დიფუზია არის პასიური სატრანსპორტო მექანიზმი, რომლის დროსაც გადამზიდავი ცილები ახორციელებს უჯრედის მემბრანის შატლის მოლეკულებს უჯრედის ენერგიის მარაგების გამოყენების გარეშე. ამის ნაცვლად, ენერგიას უზრუნველყოფს კონცენტრაციის გრადიენტი, რაც ნიშნავს, რომ მოლეკულები ტრანსპორტირდება უფრო მაღალიდან ქვედა კონცენტრაციებში, უჯრედში ან მის გარეთ. მატარებელი ცილები უკავშირდება გლუკოზას, რაც იწვევს მათ ფორმის შეცვლას და გლუკოზის გადაადგილებას გარსის ერთი მხრიდან მეორეზე. სისხლის წითელი უჯრედები იყენებენ გამარტივებულ დიფუზიას გლუკოზის ათვისების მიზნით.

უჯრედები წვრილი ნაწლავის გასწვრივ იყენებენ პირველადი აქტიურ ტრანსპორტს იმის უზრუნველსაყოფად, რომ გლუკოზა მხოლოდ ერთი გზით მიედინება: მონელებული საკვებიდან უჯრედების შიგნით. აქტიური სატრანსპორტო ცილები იყენებენ ადენოზინტრიფოსფატს (ATP), უჯრედის ენერგიის შესანახი მოლეკულას, გლუკოზის ტუმბოს უჯრედში, კონცენტრაციის გრადიენტით ან მის წინააღმდეგ. სატრანსპორტო ცილები ცნობილია როგორც ATPase ფერმენტები, რადგან მათ შეუძლიათ გაათავისუფლონ ფოსფატის ჯგუფი ATP– დან და გამოიყენონ მიღებული ენერგია სამუშაოს შესასრულებლად. აქტიური ტრანსპორტი უზრუნველყოფს გლუკოზის გაჟონვას მცირე ნაწლავის უჯრედებიდან გლუკოზის შიმშილობის პერიოდში.

საშუალო აქტიური ტრანსპორტი კიდევ ერთი მეთოდია, რომლის საშუალებითაც უჯრედები ახდენენ გლუკოზის იმპორტს. ამ მეთოდით, ტრანსმემბრანული ცილა, რომელიც ცნობილია როგორც სიმპორტიორი, ახდენს ორი ნატრიუმის იონის იმპორტს გლუკოზის მოლეკულისგან. მეთოდი არ იყენებს ATP- ს, მაგრამ იგი ეყრდნობა უჯრედის გარეთ ნატრიუმის უფრო მაღალ კონცენტრაციულ გრადიენტს, უჯრედის შინაგანთან შედარებით. დადებითად დამუხტული ნატრიუმის იონები უზრუნველყოფს ელექტროქიმიურ ენერგიას გლუკოზის იმპორტისთვის გლუკოზის კონცენტრაციის გრადიენტით ან მის წინააღმდეგ. საშუალო აქტიურ ტრანსპორტს იყენებენ უჯრედები მცირე ნაწლავში, გულში, თავის ტვინში, თირკმელებში და გარკვეულ სხვა ორგანოებში.