Plazmatická membrána je mastná vrstva molekúl tuku, ktorá bráni priechodu vody a solí. Ako sa teda voda, soli a veľké molekuly ako cukry dostanú do buniek? Tieto molekuly sú nevyhnutné pre živé veci.
The bunková membrána riadi to, čo ide dovnútra a von, tým, že má proteínové kanály, ktoré v niektorých prípadoch fungujú ako lieviky a v iných prípadoch ako pumpy.
Pasívna doprava nevyžaduje molekuly energie a stane sa, keď sa v membráne otvorí lievik a nechá molekuly tiecť. Aktívny transport vyžaduje energiu, pretože proteínové stroje aktívne chytajú molekuly na jednej strane membrány a pretláčajú ich na druhú stranu.
Dozvedieť sa viac o týchto procesoch vám pomôže opísať, ako plazmatická membrána riadi, čo vstupuje do bunky a vychádza z nej.
Funkcia bunkovej membrány: Pasívny transport cez kanály
Najjednoduchší spôsob, ako môže bunková membrána riadiť, čo sa deje dovnútra a von, je mať proteínový kanál, ktorý sa hodí iba na jeden typ molekuly. Týmto spôsobom môže bunka riadiť tok iba vody, solí alebo vodíkové ióny ktoré robia kyselinu tekutou alebo nie.
Aquaporíny sú proteínové kanály, ktoré umožňujú vode voľne prechádzať cez bunkovú membránu. Pretože sa voda nemieša s olejom a bunková membrána je mastná, nemôže voda voľne prechádzať dovnútra alebo von z bunky. Aquaporíny umožňujú molekulám vody tiecť do buniek ako jednoradová linka. Stručne povedané, aquaporín riadi hladinu vody prichádzajúcej do bunky.
Symport a Antiport
Difúzia je náhodný, ale smerový pohyb molekúl z miesta, kde je ich veľa, do miesta, kde ich je málo. Tok molekúl nad týmto gradientom alebo rozdiel v koncentrácii je ako tok vody nad vodopádom. Je to forma energie, ktorú je možné použiť na iné veci.
Proteínové pumpy v membráne môžu využívať prirodzený tok iónov solí cez membránu na pumpovanie iných typov iónov alebo molekúl. Je to ako autostop.
Čerpanie molekuly v rovnakom smere ako difúzna molekula sa nazýva symport. Čerpanie molekuly v opačnom smere od difúznej molekuly sa nazýva antiport.
Aktívna preprava
Nechať molekuly difundovať ich gradientom nevyžaduje energiu, ale čerpanie týchto molekúl inými smermi, aby sa gradient vytvoril na prvom mieste, vyžaduje energiu. Aktívny transport popisuje pohyb molekúl proti nim koncentračné gradienty, ako napríklad napchať viac ľudí do miestnosti, ktorá je už preplnená, a vyžaduje čerpadlá, ktoré sú poháňané molekulou energie tzv. ATP (adenozíntrifosfát).
ATP je ako nabíjateľná batéria. Každé použitie uvoľní náraz energie, ktorý premení jednu ATP na nenabitý stav nazývaný ADP. ADP je možné nabíjať do ATP. Proteíny, ktoré pumpujú molekuly proti ich gradientu, majú vrecko, do ktorého zapadá ATP.
Exocytóza a endocytóza
Bunky môžu cez svoju membránu presúvať veľké molekuly alebo veľké zmesi molekúl. Tento typ nákladu je príliš veľký na to, aby sa dal načerpať, alebo príliš rôznorodý na to, aby ho bolo možné ovládať iba jedným kanálom. Pohyb tohto typu materiálu cez membránu vyžaduje proces zovretia alebo fúzie membránových vreciek.
Endocytóza je proces, pri ktorom sa bunková membrána zovrie dovnútra, aby prehltla molekulu, ktorá je mimo bunky. Exocytóza je transportný proces, pri ktorom membránové vrecko vo vnútri bunky vedie do povrchovej membrány bunky.
Táto kolízia spojí vak s povrchovou membránou, čo spôsobí jeho zlomenie a uvoľnenie jeho obsahu mimo bunky. Obsah končí na vonkajšej strane, pretože rozbitá membrána vrecka sa stáva súčasťou povrchovej membrány - ako dve kvapky olivového oleja, ktoré sa spoja a vytvoria väčšiu kvapku na vrchu vody.