Pasyvus masės perdavimas: funkcija, vaidmuo ir ligos

Pasyvus masė transportas yra substratų difuzija per biomembraną. Ši difuzija vyksta palei koncentracija gradientas ir nereikia energijos. Pavyzdžiui, ŽIV pacientų žarnyne gali sutrikti difuzijos procesas.

Kas yra pasyvus masės perkėlimas?

Pasyvus ištirpusių medžiagų pernešimas yra substratų difuzija žmogaus kūno ląstelių biomembranoje. Ląstelės ar ląstelių dariniai organizme yra atskirti biomembrana. Šis lankstus atskyrimo sluoksnis per savo specializuotas struktūras leidžia transportuoti specifinius molekulės ir informacija į langelio vidų ir iš jo. Yra du pagrindiniai medžiagų transportavimo būdai į membraną ir iš jos. Membranos turi selektyvų pralaidumą. Jie leidžia kai kurioms medžiagoms difunduoti, tuo pačiu sudarant kliūtį kitiems. masė aktyvaus transporto perdavimo būdas leidžia membranoms selektyviai atsidaryti molekulės dėl kurių jie iš tikrųjų nėra pralaidūs dėl savo įkrovimo, koncentracija ar dydis. Aktyvus transportas visada vyksta su energijos sąnaudomis. Turi būti atskirta tai ir masė pasyvaus transporto rūšis. Šia masinio judėjimo forma per a ląstelės membrana, nereikia energijos. Pasyvųjį transportą galima prilyginti difuzijos procesams, vykstantiems palei koncentracija gradientas ir nustato koncentraciją subalansuoti tarp dviejų membranos pusių.

Funkcija ir užduotis

Ląstelėje ar koriniame skyriuje yra tam tikra aplinka, reikalinga tam, kad ląstelė atliktų savo funkciją. Šią aplinką palaiko tik biomembraninės savybės ir selektyvus pralaidumas. Pasyvus ir aktyvus tirpiųjų medžiagų transportavimas suteikia ląstelei ar ląstelių skyriui tiksliai reikiamą medžiagų kiekį, reikalingą palankiai aplinkai palaikyti. Yra du skirtingi pasyvaus transporto tipai. Paprasta difuzija apima tirpius lipiduose molekulės ir vyksta itin lėtai. Jie laisvai skleidžiasi per ląstelės membrana. Ši pasyviojo transporto forma turi mažiausiai pastangų. Antrasis pasyviosios difuzijos tipas yra palengvinta difuzija, kurią vėlgi galima suskirstyti į du potipius. Vienas iš šių potipių yra difuzija, susijusi su nešikliu. Šioje pasyvaus masės perkėlimo formoje membrana priima substratą vadinamojo nešiklio pagalba. Nešiklis yra baltymas žymėti medžiagą, prie kurios jungiasi substratas. Kadangi paprasta difuzija vyksta mažu greičiu, nešiklis padeda medžiagą pernešti per biomembraną. Visų nešančiųjų molekulių skaičius yra ribotas. Dėl šios priežasties pernešimas per nešančią molekulę priklauso nuo prisotinimo kinetikos. Pasyvus masės pernešimas per nešiklio molekules taip pat gali būti varžomas. Kai nešiklio molekulė prisijungia prie savo substrato, ji keičia konformaciją ir atitinkamai pertvarko save. Dėl to substrato molekulė yra pernešama per biomembraną ir išsiskiria tik priešingoje pusėje. Kai kurie nešėjai vienu metu gali turėti tik vieną molekulę ir taip turėti uniportą. Kiti nešikliai turi jungimosi vietas dviem skirtingiems molekuliniams substratams ir keičia konformaciją tik tada, kai užimtos abi prisijungimo vietos. Taigi, abi molekulės yra arba importuojamos ta pačia kryptimi, arba antiportuojamos priešingomis kryptimis. Taigi nėra jokios priklausomybės nuo elektrinio gradiento. Antrasis palengvintos difuzijos tipas yra per poras ir kanalus. Ši transporto forma apima amino rūgštys ypač. Pavyzdžiui, pernešant jonus, amino rūgšties substratas imamas į ląstelės membrana per poras. Kanalus formuoja baltymai. Šiuose baltymų turinčiuose kanaluose yra specialių rišimosi vietų. Taigi palengvinta difuzija per poras ir kanalus yra selektyvus masės pernešimas, kurį gali paveikti elektra ir chemija. Beveik visi kanalai atidaromi tik reaguojant į konkrečius signalus. Pavyzdžiui, kanalas, nukreiptas per ligandą, reaguoja tik į tokią pasiuntinio medžiagą kaip hormonas. Kai kurie kanalai yra su įtampa nukreipti ir atviri difuzijai, pasikeitus membranos potencialui. Po koncentracijos pusiausvyros kanalai vėl užsidaro.

Ligos ir negalavimai

Kai sutrinka membranos pralaidumas, taigi ir pasyvus ištirpusių medžiagų pernaša, įvairių jonų pralaidumas nebėra idealiai reguliuojamas. Tokie membranos pralaidumo sutrikimai dažnai atsiranda dėl širdies ir kraujagyslių ligų ir kartais veikia elektrolitą subalansuoti. Kartais membranos pralaidumo sutrikimai taip pat yra paveldimi. Įvairūs baltymai susikurti biomembraną ir suteikti jai selektyviai pralaidų dvigubą lipidų sluoksnį. Jei baltymai dalyvaujantys šiame procese, keičiasi ir membranos pralaidumas. Šis reiškinys yra, pavyzdžiui, myotonia congenita Thomsen. Šis genetinis raumenų funkcijos sutrikimas mutuoja a genas atsakingas už asmens kodavimą chloridas kanalus raumenų skaidulos membranos. Dėl mutacijos, pralaidumo chloridas sumažėja jonų, sukeliantis raumenų standumą. Autoimuninės ligos taip pat gali nukreipti į biomembraną, pavyzdžiui, antifosfolipidinį sindromą. Kaip ligos dalis, imuninė sistema puola fosfolipidus surištus membranos baltymus. Dėl to padidėjęs polinkis į kraujas krešėjimas taip pat padidina riziką širdis puolimai ir insultai. Mitochondriopatijos taip pat keičia membranos pralaidumą. mitochondrijos yra paties organizmo energijos jėgainės, kurios energijos gamybos metu išmeta laisvuosius radikalus. Sveikiems žmonėms šios medžiagos yra pašalinamos. Šis procesas nesėkmingas mitochondiopatijos pacientams, pažeidžiant membranas ir labai sumažinant mitochondrijosenergijos gamybos pajėgumus. Pasyvus ir aktyvus medžiagų pernešimas per membraną plonoji žarna yra konkrečiai paveikti tokių sutrikimų kaip ŽIV enteropatija. Šis reiškinys ypač pasireiškia lėtinėmis ligomis sergantiems ŽIV viduriavimas ir gali būti susijęs su sumažėjusiu tarpšonkaulių aktyvumu fermentai (enzimai).