Плазматична мембрана - це жирний шар молекул жиру, який перешкоджає проходженню води та солей. То як вода, солі та великі молекули, як цукру, потрапляють у клітини? Ці молекули необхідні для живих істот.
клітинна мембрана контролює, що входить і виходить, маючи білкові канали, які в деяких випадках діють як лійки, а в інших - насоси.
Пасивний транспорт не потребує енергетичних молекул і трапляється тоді, коли в мембрані відкривається лійка, пропускаючи молекули через неї. Активний транспорт вимагає енергії, оскільки білкові машини активно захоплюють молекули з одного боку мембрани і виштовхують їх на інший бік.
Дізнавшись більше про ці процеси, ви можете описати, як плазматична мембрана контролює те, що потрапляє та виходить із клітини.
Функція клітинної мембрани: пасивний транспорт через канали
Найпростіший спосіб, яким клітинна мембрана може контролювати те, що входить і виходить, - це мати білковий канал, який підходить лише для одного типу молекули. Таким чином, клітина може контролювати потік лише води, солей або іони водню які роблять рідину кислотною або некислою.
Аквапорини - це білкові канали, що дозволяють воді вільно проходити крізь клітинну мембрану. Оскільки вода не змішується з маслом, а клітинна мембрана жирна, вода не може вільно проходити всередину або з клітини. Аквапорини дозволяють молекулам води надходити в клітини однофайловою лінією. Коротше кажучи, аквапорин контролює рівень води, що надходить у клітину.
Symport та Antiport
Дифузія - це випадковий, але спрямований рух молекул від місця, де їх багато, до місця, де їх мало. Потік молекул по цьому градієнту, або різниця в концентрації, подібна до потоку води вниз по водоспаду. Це форма енергії, яку можна використовувати для здійснення інших справ.
Білкові насоси в мембрані можуть використовувати природний потік іонів солі через мембрану для накачування інших типів іонів або молекул. Це як автостопом.
Накачування молекули в тому ж напрямку, що і дифузна молекула, називається симпорт. Накачування молекули у напрямку, протилежному дифузійній молекулі, називається антипортом.
Активний транспорт
Дозволяючи молекулам дифузувати свій градієнт, не потрібно енергії, але накачування цих молекул в інших напрямках, щоб зробити градієнт в першу чергу, вимагає енергії. Активний транспорт описує рух молекул проти них градієнти концентрації, як засипання більшої кількості людей у приміщення, яке вже переповнене, і вимагає насосів, що живляться від молекули енергії, АТФ (аденозинтрифосфат).
ATP схожий на акумулятор. Кожне використання виділяє струс енергії, який перетворює один АТФ в незаряджений стан, який називається АДФ. ADP можна перезарядити в ATP. Білки, які перекачують молекули проти їх градієнта, мають кишеню, в яку поміщається АТФ.
Екзоцитоз та ендоцитоз
Клітини можуть переміщати великі молекули або великі суміші молекул через свою мембрану. Цей тип вантажу занадто великий, щоб його можна було прокачати, або занадто різноманітний, щоб його можна було контролювати лише одним каналом. Переміщення цього типу матеріалу через мембрану вимагає процесу защемлення або злиття мембранних мішків.
Ендоцитоз - це процес, коли клітинна мембрана защемлюється всередину, щоб проковтнути молекулу, яка знаходиться поза клітиною. Екзоцитоз - це транспортний процес, при якому мембранний мішечок усередині клітини впадає в поверхневу мембрану клітини.
Це зіткнення з’єднує мішечок з поверхневою мембраною, змушуючи мішечок розбиватися і випускати його вміст за межі клітини. Вміст потрапляє зовні, оскільки зламана мембрана мішечка стає частиною поверхневої мембрани - як дві краплі оливкової олії, які зливаються, утворюючи більшу крапельку поверх води.