พลาสมาเมมเบรนเป็นชั้นน้ำมันของโมเลกุลไขมันที่ป้องกันไม่ให้น้ำและเกลือไหลผ่าน แล้วน้ำ เกลือ และโมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น น้ำตาล จะเข้าสู่เซลล์ได้อย่างไร? โมเลกุลเหล่านี้มีความจำเป็นต่อสิ่งมีชีวิต
เยื่อหุ้มเซลล์ ควบคุมสิ่งที่เข้าและออกโดยมีช่องโปรตีนที่ทำหน้าที่เหมือนกรวยในบางกรณีและปั๊มในบางกรณี
การขนส่งแบบพาสซีฟ ไม่ต้องการพลังงานโมเลกุลและเกิดขึ้นเมื่อช่องทางเปิดในเมมเบรนทำให้โมเลกุลไหลผ่าน การขนส่งแบบแอคทีฟต้องใช้พลังงาน เนื่องจากเครื่องผลิตโปรตีนจับโมเลกุลที่ด้านหนึ่งของเมมเบรนอย่างแข็งขันแล้วดันพวกมันผ่านไปยังอีกด้านหนึ่ง
การเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการเหล่านี้จะช่วยให้คุณอธิบายว่าพลาสมาเมมเบรนควบคุมสิ่งที่เข้าและออกจากเซลล์ได้อย่างไร
ฟังก์ชันเมมเบรนของเซลล์: การขนส่งแบบพาสซีฟผ่านช่องทางต่างๆ
วิธีที่ง่ายที่สุดที่เยื่อหุ้มเซลล์สามารถควบคุมสิ่งที่เข้าและออกได้คือการมีช่องโปรตีนที่เหมาะกับโมเลกุลเพียงชนิดเดียวเท่านั้น ด้วยวิธีนี้เซลล์สามารถควบคุมการไหลของน้ำ เกลือ หรือ ไฮโดรเจนไอออน ที่ทำให้ของเหลวเป็นกรดหรือไม่เป็นกรด
Aquaporins เป็นช่องโปรตีนที่ช่วยให้น้ำผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้อย่างอิสระ เนื่องจากน้ำไม่ได้ผสมกับน้ำมัน และเยื่อหุ้มเซลล์มีความมัน น้ำจึงไม่สามารถผ่านเข้าหรือออกจากเซลล์ได้อย่างอิสระ Aquaporins ช่วยให้โมเลกุลของน้ำไหลเข้าสู่เซลล์เป็นเส้นเดี่ยว กล่าวโดยย่อ aquaporin ควบคุมระดับน้ำที่เข้าสู่เซลล์
Symport และ Antiport
การแพร่เป็นการเคลื่อนที่แบบสุ่มแต่เป็นทิศทางของโมเลกุลจากสถานที่ซึ่งมีโมเลกุลจำนวนมากไปยังที่ซึ่งมีโมเลกุลเพียงไม่กี่ตัว การไหลของโมเลกุลตามการไล่ระดับนี้ หรือความแตกต่างของความเข้มข้น ก็เหมือนกับการไหลของน้ำลงสู่น้ำตก เป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งที่สามารถนำไปใช้ทำสิ่งอื่นได้
ปั๊มโปรตีนในเมมเบรนสามารถใช้ประโยชน์จากการไหลของเกลือไอออนตามธรรมชาติผ่านเมมเบรนเพื่อปั๊มไอออนหรือโมเลกุลประเภทอื่น มันเหมือนกับการโบกรถ
การสูบฉีดของโมเลกุลไปในทิศทางเดียวกับโมเลกุลที่กระจายตัวเรียกว่า สมมาตร (symport) การสูบฉีดของโมเลกุลในทิศทางตรงกันข้ามกับโมเลกุลที่กระจายเรียกว่า antiport
Active Transport Active
การปล่อยให้โมเลกุลกระจายไปตามการไล่ระดับของพวกมันไม่ต้องการพลังงาน แต่การปั๊มโมเลกุลเหล่านี้ไปในทิศทางอื่นเพื่อทำให้การไล่ระดับสีในตอนแรกนั้นต้องการพลังงาน การขนส่งแบบแอคทีฟอธิบายการเคลื่อนที่ของโมเลกุลกับ การไล่ระดับความเข้มข้นเช่นการบรรจุคนเข้าห้องที่แออัดอยู่แล้วและต้องการปั๊มที่ขับเคลื่อนด้วยโมเลกุลพลังงานที่เรียกว่า เอทีพี (อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต).
ATP เปรียบเสมือนแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ การใช้งานแต่ละครั้งจะปล่อยพลังงานออกมาซึ่งจะเปลี่ยน ATP หนึ่งตัวให้อยู่ในสถานะที่ไม่มีประจุซึ่งเรียกว่า ADP ADP สามารถชาร์จใหม่เป็น ATP ได้ โปรตีนที่ปั๊มโมเลกุลกับเกรเดียนท์ของพวกมันจะมีกระเป๋าที่เอทีพีพอดี
เอ็กโซไซโทซิสและเอนโดไซโทซิส
เซลล์สามารถเคลื่อนย้ายโมเลกุลขนาดใหญ่หรือสารผสมขนาดใหญ่ข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ได้ สินค้าประเภทนี้มีขนาดใหญ่เกินกว่าจะสูบได้หรือมีความหลากหลายเกินกว่าจะควบคุมได้เพียงช่องทางเดียว การเคลื่อนที่ของวัสดุประเภทนี้ข้ามเมมเบรนต้องใช้กระบวนการบีบหรือหลอมรวมของถุงเมมเบรน
เอนโดไซโทซิส เป็นกระบวนการที่เยื่อหุ้มเซลล์บีบเข้าด้านในเพื่อกลืนโมเลกุลที่อยู่นอกเซลล์ เอ็กโซไซโทซิส เป็นกระบวนการขนส่งโดยที่ถุงเมมเบรนภายในเซลล์ไหลเข้าสู่เยื่อหุ้มเซลล์ผิว
การชนกันนี้เชื่อมต่อกระเป๋ากับเยื่อหุ้มพื้นผิว ทำให้กระเป๋าแตกและปล่อยสารออกนอกเซลล์ เนื้อหาจบลงที่ด้านนอกเนื่องจากเยื่อที่แตกหักของกระเป๋ากลายเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มพื้นผิว - เหมือนกับหยดน้ำมันมะกอกสองหยดที่หลอมรวมเป็นหยดน้ำขนาดใหญ่บนน้ำ