Plazmas membrāna ir taukains tauku molekulu slānis, kas neļauj ūdenim un sāļiem iziet cauri. Tātad, kā ūdens, sāļi un lielas molekulas, piemēram, cukuri, nonāk šūnās? Šīs molekulas ir būtiskas dzīvajām būtnēm.
The šūnu membrānu kontrolē to, kas iet iekšā un ārā, ar olbaltumvielu kanāliem, kas dažos gadījumos darbojas kā piltuves, bet citos gadījumos - ar sūkņiem.
Pasīvais transports neprasa enerģijas molekulas un tas notiek, kad membrānā atveras piltuve, ļaujot molekulām plūst cauri. Aktīvai transportēšanai nepieciešama enerģija, jo olbaltumvielu mašīnas aktīvi satver molekulas vienā membrānas pusē un izspiež tās caur otru pusi.
Uzzinot vairāk par šiem procesiem, varat aprakstīt, kā plazmas membrāna kontrolē to, kas nonāk šūnā un iziet no tās.
Šūnu membrānas funkcija: pasīvais transports pa kanāliem
Vienkāršākais veids, kā šūnu membrāna var kontrolēt to, kas iet un iziet, ir proteīna kanāls, kas der tikai viena veida molekulām. Tādā veidā šūna var kontrolēt tikai ūdens, sāļu vai sāls plūsmu ūdeņraža joni kas šķidrumu padara skābu vai nav skābs.
Akvaporīni ir olbaltumvielu kanāli, kas ļauj ūdenim brīvi iziet caur šūnu membrānu. Tā kā ūdens nesajaucas ar eļļu un šūnas membrāna ir eļļaina, ūdens nevar brīvi iekļūt šūnā vai iziet no tās. Akvaporīni ļauj ūdens molekulām ieplūst šūnās kā viena faila līnija. Īsāk sakot, akvaporīns kontrolē šūnā nonākošā ūdens līmeni.
Symport un Antiport
Difūzija ir nejauša, bet virzīta molekulu kustība no vietas, kur to ir daudz, uz vietu, kur to ir maz. Molekulu plūsma pa šo gradientu vai koncentrācijas atšķirība ir līdzīga ūdens plūsmai lejup pa ūdenskritumu. Tas ir enerģijas veids, ko var izmantot citu lietu veikšanai.
Olbaltumvielu sūkņi membrānā var izmantot sāls jonu dabisko plūsmu caur membrānu, lai sūknētu cita veida jonus vai molekulas. Tas ir kā autostopā.
Molekulas sūknēšanu vienā virzienā ar difūzo molekulu sauc par simportu. Molekulas sūknēšanu difūzās molekulas pretējā virzienā sauc par antiportu.
Aktīvais transports
Lai molekulas diferencētos pa gradientu, nav vajadzīga enerģija, bet šo molekulu sūknēšanai citos virzienos, lai vispirms izveidotu gradientu, ir nepieciešama enerģija. Aktīvais transports raksturo molekulu kustību pret tām koncentrācijas gradienti, piemēram, vairāk cilvēku iepildīšana telpā, kas jau ir pārpildīta, un prasa sūkņus, kurus darbina enerģijas molekula, ko sauc ATP (adenozīna trifosfāts).
ATP ir kā uzlādējams akumulators. Katrs lietojums atbrīvo enerģijas grūdienu, kas pārvērš vienu ATP tās neuzlādētajā stāvoklī, ko sauc par ADP. ADP var uzlādēt ATP. Olbaltumvielām, kas pumpē molekulas pret to gradientu, ir kabata, kurā iekļaujas ATP.
Eksocitoze un endocitoze
Šūnas var pārvietot lielas molekulas vai lielus molekulu maisījumus pa membrānu. Šis kravas veids ir pārāk liels, lai to varētu sūknēt, vai pārāk daudzveidīgs, lai to varētu kontrolēt tikai ar vienu kanālu. Šāda veida materiāla pārvietošanās pa membrānu prasa membrānas maisiņu saspiešanas vai saplūšanas procesu.
Endocitoze ir process, kurā šūnas membrāna saspiež uz iekšu, lai norītu molekulu, kas atrodas ārpus šūnas. Eksocitoze ir transporta process, kurā šūnas iekšpusē esošā membrānas maisiņš nonāk šūnas virsmas membrānā.
Šī sadursme savieno maisiņu ar virsmas membrānu, liekot maisiņam saplīst un atbrīvot tā saturu ārpus šūnas. Saturs nonāk ārpusē, jo saplēstā maisiņa membrāna kļūst par daļu no virsmas membrānas - kā divas olīveļļas pilieni, kas saplūst, veidojot lielāku pilienu virs ūdens.