Еукариотске ћелије поседују спољну мембрану која штити садржај ћелије. Међутим, спољна мембрана је полупропусна и омогућава одређеним материјалима да уђу у њу.
У еукариотске ћелије, мање потконструкције тзв органеле поседују сопствене опне. Органеле служе неколико различитих функција у ћелијама, укључујући покретне молекуле кроз ћелијску мембрану или кроз мембране органеле.
ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)
Молекули могу да се шире кроз мембране преко транспортних протеина или им у активном транспорту могу да помогну други протеини. Органеле попут ендоплазматског ретикулума, Голгијевог апарата, митохондрија и пероксизома играју улогу у мембранском транспорту.
Карактеристике ћелијске мембране
Мембрана еукариотске ћелије често се назива а Плазма мембране. Плазма мембрана се састоји од а фосфолипид двослојно, и пропусна је за неке молекуле, али не и за све.
Компоненте фосфолипид двослојни састојци укључују комбинацију глицерола и масних киселина са фосфатном групом. Они дају глицерофосфолипиде који генерално чине двослој већине ћелијских мембрана.
Фосфолипидни двослојни слој споља поседује водољубиве (хидрофилне) и унутрашњости водоодбојне (хидрофобне) особине. Хидрофилни делови окренути су ка спољној страни ћелије, као и према унутрашњости ћелије, а истовремено су интерактивни и привлаче их вода у овим срединама.
Током ћелијске мембране, поре и протеини помажу у одређивању шта улази или излази из ћелије. Од различитих врста протеина који се налазе у ћелијској мембрани, неки се протежу само у део фосфолипидног двослоја. Они се зову спољни протеини. Протеини који прелазе читав двослој називају се својствени протеини, или трансмембрански протеини.
Протеини чине око половине масе ћелијских мембрана. Док се неки протеини могу лако кретати у двослоју, други су закључани и потребна им је помоћ ако се морају кретати.
Чињенице о транспортној биологији
Ћелијама је потребан начин да у њих унесу потребне молекуле. Такође им је потребан начин да поново врате одређене материјале. Ослобођени материјали могу наравно да укључују отпад, али често се одређени функционални протеини морају лучити и ван ћелија. Двослојна фосфолипидна мембрана одржава ток молекула у ћелију помоћу осмозе, пасивни транспорт или активни транспорт.
Спољни и унутрашњи протеини помажу у томе транспортна биологија. Ови протеини могу да поседују поре како би омогућили дифузију, могу да делују као рецептори или ензими за биолошке процесе или могу да делују на имуни одговор и ћелијску сигнализацију. Постоје различите врсте пасивног транспорта као и активни транспорт који играју улогу у кретању молекула кроз мембране.
Врсте пасивног транспорта
У транспортној биологији, пасиван транспорт се односи на транспорт молекула кроз ћелијску мембрану који не захтева никакву помоћ или енергију. То су типично мали молекули који могу релативно слободно да улазе и излазе из ћелије. Могу да укључују воду, јоне и слично.
Један пример пасивног транспорта је дифузија. До дифузије долази када одређени материјали кроз поре улазе у ћелијску мембрану. Добри примери су основни молекули попут кисеоника и угљен-диоксида. За дифузију је обично потребан концентрациони градијент, што значи да концентрација изван ћелијске мембране мора бити различита од унутрашње.
Олакшан превоз захтева помоћ путем протеина носача. Протеини носачи везују материјале потребне за транспорт на местима везивања. Ово спајање чини да протеин мења облик. Једном када се предметима помогне кроз мембрану, протеин их ослобађа.
Друга врста пасивног транспорта је једноставна осмоза. То је уобичајено за воду. Молекули воде ударају у ћелијску мембрану стварајући притисак и градећи „водени потенцијал“. Вода ће се кретати од великог ка ниском водном потенцијалу да би ушла у ћелију.
Активни мембрански транспорт
Повремено одређене супстанце не могу да пређу ћелијску мембрану само дифузијом или пасивним транспортом. На пример, за прелазак са ниске на високу концентрацију потребна је енергија. Да би се ово десило, активни превоз јавља се уз помоћ протеина носача. Протеини носачи држе места везивања на која се вежу потребне супстанце како би се могли премештати преко мембране.
Већи молекули попут шећера, неких јона, других високо наелектрисаних материјала, амино киселине а скроб без помоћи не може плутати по мембранама. Протеини за транспорт или носачи се граде према специфичним потребама, у зависности од врсте молекула који треба да се креће преко мембране. Рецепторски протеини такође селективно раде на везивању молекула и вођењу кроз мембране.
Органеле укључене у мембрански транспорт
Поре и протеини нису једино помагало за транспорт мембране. Органеле такође служе овој функцији на више начина. Органели су мање потконструкције унутар ћелија.
Органели имају различите облике и обављају различите функције. Ове органеле чине оно што се назива ендомембранским системом и поседују јединствене облике транспорта протеина.
У цитози, велике количине материјала могу прећи мембрану кроз везикуле. То су комади ћелијске мембране који могу премештати предмете у ћелију или ван (ендоцитоза односно егзоцитоза). Протеини се пакују у ендоплазматски ретикулум у везикуле да би се ослободили изван ћелије. Два примера везикуларних протеина укључују инсулин и еритропоетин.
Ендоплазматични ретикулум
Тхе ендоплазматски ретикулум (ЕР) је органела одговорна за стварање мембрана и њихових протеина. Такође помаже молекуларни транспорт кроз сопствену мембрану. ЕР је одговоран за транслокацију протеина, што је кретање протеина кроз ћелију. Неки протеини могу у потпуности да пређу ЕР мембрану ако су растворљиви. Секреторни протеини су један такав пример.
Међутим, за мембранске протеине њихова природа да буду део двослоја мембране захтева малу помоћ за кретање. ЕР мембрана може да користи сигнале или трансмембранске сегменте као начин за транслокацију ових протеина. Ово је једна од врста пасивног транспорта која пружа правац до кога протеини путују.
У случају протеинског комплекса познатог као Сец61, који углавном функционише као порни канал, он се мора удружити са рибосомом у сврху транслокације.
Голџијев апарат
Тхе Голџијев апарат је још једна пресудна органела. Даје протеинима коначне, специфичне додатке који им дају сложеност, као што су додати угљени хидрати. Везикуле користи за транспорт молекула.
Везикуларни транспорт може се делимично догодити због облога протеина, а ови протеини помажу у кретању везикула између ЕР и Голгијевог апарата. Један пример протеина длаке је клатрин.
Митохондрије
У унутрашњој мембрани органела тзв митохондрије, морају се користити бројни протеини који помажу у стварању енергије за ћелију. Супротно томе, спољна мембрана је порозна за пролазак малих молекула.
Пероксисоми
Пероксисоми су врста органела која разграђује масне киселине. Као што им само име говори, они такође играју улогу у уклањању штетног водоник-пероксида из ћелија. Пероксисоми такође могу да транспортују велике, пресавијене протеине.
Истраживачи су тек недавно открили огромне поре које омогућавају пероксизомима да то учине. Обично се протеини не превозе у пуним, великим, тродимензионалним стањима. Много времена су једноставно превелики да би прошли кроз поре. Али пероксизоми су на висини задатка у случају ових џиновских пора. Протеини морају да носе одређени сигнал да би их пероксизом пренео.
Разнолике методе пасивног транспорта чине транспортну биологију фасцинантним предметом за проучавање. Стицање знања о томе како се материјали могу премештати кроз ћелијске мембране могу помоћи у разумевању ћелијских процеса.
Будући да многе болести укључују неправилно обликоване, лоше пресавијене или на неки други начин нефункционалне протеине, постаје јасно колико релевантан мембрански транспорт може бити. Транспортна биологија такође пружа неограничене могућности да се открију начини за лечење недостатака и болести, а можда и да се направе нови лекови за лечење.
