Passiv transport nima? Har xil makromolekulyar birikmalar, hujayra komponentlari, membranadagi kanallar orqali o'tishga qodir bo'lmagan supramolekulyar zarrachalarning transmembran harakati, masalan, fagotsitoz, pinotsitoz, ekzotsitoz, hujayralararo bo'shliq orqali o'tish yordamida maxsus mexanizmlar orqali amalga oshiriladi. Ya'ni, moddalarning membrana orqali harakatlanishi turli xil mexanizmlar yordamida sodir bo'lishi mumkin, ular ulardagi muayyan tashuvchilarning ishtiroki belgilariga, shuningdek energiya iste'moliga ko'ra bo'linadi. Olimlar moddalarni tashishni faol va passivga ajratadilar.
Asosiy transport turlari
Passiv transport - moddaning energiya sarfini talab qilmaydigan gradient (osmotik, konsentratsiya, gidrodinamik va boshqalar) boʻylab biologik membrana orqali oʻtkazilishi.
Faol transport - moddaning gradientga qarshi biologik membrana orqali o'tishi. Qayerdaenergiya sarflanadi. Inson organizmidagi metabolik reaktsiyalar natijasida hosil bo'lgan energiyaning taxminan 30-40% moddalarni faol tashishni amalga oshirishga sarflanadi. Agar inson buyraklarining ishlashini hisobga oladigan bo'lsak, iste'mol qilingan kislorodning taxminan 70-80% faol transportga sarflanadi.
Maddalarni passiv tashish
bu turli moddalarning biologik membranalar orqali turli gradientlar boʻylab oʻtkazilishini oʻz ichiga oladi. Bu gradientlar boʻlishi mumkin:
- elektrokimyoviy potentsial gradient;
- modda konsentratsiyasi gradienti;
- elektr maydon gradienti;
- osmotik bosim gradienti va boshqalar.
Passiv transportni amalga oshirish jarayoni hech qanday energiya sarfini talab qilmaydi. Bu osonlashtirilgan va oddiy diffuziya bilan sodir bo'lishi mumkin. Ma’lumki, diffuziya – modda molekulalarining turli muhitlarda tartibsiz harakati bo‘lib, bu moddaning issiqlik tebranishlari energiyasiga bog‘liq.
Agar moddaning zarrasi elektr neytral boʻlsa, u holda diffuziya sodir boʻladigan yoʻnalish membrana bilan ajratilgan muhit tarkibidagi moddalar kontsentratsiyasining farqi bilan aniqlanadi. Masalan, hujayra bo'linmalari o'rtasida, hujayra ichida va uning tashqarisida. Agar moddaning zarralari, uning ionlari elektr zaryadiga ega bo'lsa, u holda diffuziya nafaqat konsentratsiyalar farqiga, balki berilgan moddaning zaryadining kattaligiga, membrananing ikkala tomonida zaryadning mavjudligi va belgilariga ham bog'liq bo'ladi.. Elektrokimyoviy gradientning kattaligimembrana bo'ylab elektr va konsentratsiya gradientlarining algebraik yig'indisi bilan aniqlanadi.
Membrana boʻylab tashishni nima taʼminlaydi?
Passiv membrana transporti modda kontsentratsiyasi gradientlari, hujayra membranasining turli tomonlari orasidagi osmotik bosim yoki elektr zaryadi mavjudligi tufayli mumkin. Masalan, qon plazmasidagi Na+ ionlarining o'rtacha darajasi taxminan 140 mM/l, eritrotsitlardagi miqdori esa taxminan 12 baravar yuqori. Konsentratsiyadagi farq sifatida ifodalangan bunday gradient natriy molekulalarining qon plazmasidan qizil qon hujayralariga o'tishini ta'minlaydigan harakatlantiruvchi kuch yaratishga qodir.
Shuni ta'kidlash kerakki, hujayra membranasi ushbu moddaning ionlari uchun past o'tkazuvchanlik bilan tavsiflanganligi sababli bunday o'tish tezligi juda past. Bu membrana kaliy ionlariga nisbatan ancha katta o'tkazuvchanlikka ega. Hujayra metabolizmining energiyasi oddiy diffuziya jarayonini yakunlash uchun ishlatilmaydi.
Diffuziya tezligi
Membrana orqali moddalarning faol va passiv tashilishi diffuziya tezligi bilan tavsiflanadi. Buni Fick tenglamasi yordamida tasvirlash mumkin: dm/dt=-kSOC/x.
Bunda dm/dt - bir vaqt birligida tarqaladigan moddaning miqdori, k - diffuziya jarayonining koeffitsienti, diffuziya qiluvchi modda uchun biomembrananing o'tkazuvchanligini tavsiflaydi. S diffuziya sodir bo'ladigan maydonga teng, DS esa farqni ifodalaydibiologik membrananing turli tomonlaridagi moddalar konsentratsiyasi, x esa diffuziya nuqtalari orasidagi masofani tavsiflaydi.
Shubhasiz, konsentratsiyalar va elektr maydonlar gradientlari bo'ylab bir vaqtning o'zida tarqaladigan moddalar membrana orqali eng oson o'tadi. Moddaning membrana orqali tarqalishining muhim sharti - bu membrananing o'zining fizik xususiyatlari, uning har bir o'ziga xos modda uchun o'tkazuvchanligi.
Membrananing ikki qavati hidrofobik xususiyatga ega fosfolipidlarning uglevodorod radikallaridan hosil bo'lganligi sababli, hidrofobik tabiatli moddalar u orqali osongina tarqaladi. Xususan, bu qalqonsimon bez va steroid gormonlari kabi lipidlarda oson eriydigan moddalarga, shuningdek, ayrim giyohvand moddalarga taalluqlidir.
Mineral ionlar va tabiatan gidrofil bo'lgan past molekulyar og'irlikdagi moddalar kanal hosil qiluvchi oqsil molekulalaridan hosil bo'lgan passiv membrana ion kanallari orqali, ba'zan esa hujayra membranasida paydo bo'ladigan fosfolipid molekulalarining membrana o'rash nuqsonlari orqali tarqaladi. issiqlik tebranishlari natijasi.
Membrana orqali passiv tashish juda qiziqarli jarayon. Agar shartlar normal bo'lsa, u holda moddalarning sezilarli miqdori ikki qavatli membranaga faqat qutbsiz bo'lsa va kichik o'lchamga ega bo'lsa, o'tishi mumkin. Aks holda, uzatish tashuvchi oqsillar orqali sodir bo'ladi. Shu kabi jarayonlarni o'z ichiga oladitashuvchi oqsil diffuziya emas, balki moddani membrana orqali tashish deyiladi.
Osonlashtirilgan diffuziya
Osonlashtirilgan diffuziya, oddiy diffuziya kabi, moddaning konsentratsiya gradienti boʻylab sodir boʻladi. Asosiy farq shundaki, moddalarni uzatish jarayonida tashuvchi deb ataladigan maxsus oqsil molekulasi ishtirok etadi.
Osonlashtirilgan diffuziya - tashuvchi yordamida konsentratsiya gradienti boʻylab amalga oshiriladigan modda molekulalarining biomembranalar orqali passiv oʻtkazilishining bir turi.
Protein holatini uzatish
Tashuvchi oqsil ikki konformatsion holatda bo'lishi mumkin. Masalan, A holatida bu oqsil o'zi olib yuradigan moddaga yaqinlikka ega bo'lishi mumkin, uning modda bilan bog'lanish joylari ichkariga buriladi, buning natijasida membrananing bir tomoniga ochiq bo'lgan teshik hosil bo'ladi.
Oqsil oʻtkazilgan modda bilan bogʻlangandan soʻng, uning konformatsiyasi oʻzgaradi va u B holatiga oʻtadi. Bu transformatsiya bilan tashuvchi moddaga yaqinligini yoʻqotadi. Tashuvchi bilan aloqadan u chiqariladi va membrananing boshqa tomonida allaqachon teshikka o'tadi. Moddani oʻtkazgandan soʻng, tashuvchi oqsil yana oʻzining konformatsiyasini oʻzgartirib, A holatiga qaytadi. Moddaning membrana boʻylab bunday tashilishi uniport deb ataladi.
Osonlashtirilgan diffuziya tezligi
Glyukoza kabi kichik molekulyar moddalarni tashish mumkinosonlashtirilgan diffuziya orqali membrana. Bunday transport qondan miyaga, interstitsial bo'shliqlardan hujayralarga o'tishi mumkin. Ushbu turdagi diffuziya bilan moddani uzatish tezligi bir soniyada kanal orqali 108 tagacha zarrachaga yetishi mumkin.
Bizga ma'lumki, oddiy diffuziyada moddalarning faol va passiv tashish tezligi membrananing har ikki tomonidagi moddaning konsentrasiyalari farqiga proporsionaldir. Yengillashtirilgan diffuziya holatida bu tezlik moddaning konsentratsiyasining ma'lum bir maksimal qiymatgacha ortib borayotgan farqiga mutanosib ravishda ortadi. Ushbu qiymatdan yuqori bo'lsa, membrananing turli tomonlaridagi kontsentratsiyalar farqi o'sishda davom etsa ham, tezlik oshmaydi. Yengillashtirilgan diffuziya jarayonida bunday maksimal tezlik nuqtasiga erishish, maksimal tezlik uzatish jarayonida barcha mavjud tashuvchi oqsillarning ishtirokini nazarda tutishi bilan izohlanishi mumkin.
Membranlar boʻylab faol va passiv tashish yana qanday tushunchalarni oʻz ichiga oladi?
Almashtirish diffuziyasi
Madda molekulalarini hujayra membranasi orqali tashishning bu turi biologik membrananing turli tomonlarida joylashgan bir xil moddaning molekulalarining almashinuvda ishtirok etishi bilan tavsiflanadi. Shuni ta'kidlash kerakki, moddalarning bunday tashilishi bilan membrananing ikkala tomonidagi molekulalarning konsentratsiyasi umuman o'zgarmaydi.
Almashtirish diffuziyasining bir turi
Almashinuv diffuziyasining turlaridan biri bu almashinuvdir, undabir moddaning molekulasi boshqa moddaning ikki yoki undan ortiq molekulasiga almashtiriladi. Masalan, musbat k altsiy ionlarini bronxlarning silliq mushak hujayralaridan va yurakning qisqaruvchi miotsitlaridan tomirlardan olib tashlash usullaridan biri ularning hujayradan tashqarida joylashgan natriy ionlari bilan almashinishidir. Bu holda bitta natriy ioni uchta k altsiy ioniga almashtiriladi. Shunday qilib, o'zaro bog'liq bo'lgan membrana orqali natriy va k altsiyning harakati mavjud. Hujayra membranasi orqali passiv tashishning bunday turi antiport deb ataladi. Aynan shu tarzda hujayra ortiqcha miqdorda mavjud bo'lgan k altsiy ionlaridan xalos bo'ladi. Bu jarayon miyositlar va kardiomiotsitlarning silliq bo'shashishi uchun zarur.
Ushbu maqolada moddalarning membrana orqali faol va passiv tashilishi koʻrib chiqilgan.
