Pasivní přenos hmoty: funkce, role a nemoci

Pasivní hmota transport je difúze substrátů přes biomembránu. K této difúzi dochází podél koncentrace gradient a nevyžaduje energii. Difúzní proces může být narušen například ve střevech pacientů s HIV.

Co je pasivní hromadný přenos?

Pasivní transport solutů je difúze substrátů přes biomembránu buněk v lidském těle. Buňky nebo buněčné formace jsou v těle od sebe odděleny biomembránou. Tato flexibilní separační vrstva prostřednictvím svých specializovaných struktur umožňuje transport specifických molekuly a informace do a z vnitřku buňky. Existují dva základní způsoby transportu látek do a ven z membrány. Membrány mají selektivní propustnost. Umožňují některým látkám difundovat a zároveň poskytují bariéru ostatním. The hmota režim přenosu aktivního přenosu umožňuje membránám se selektivně otevřít molekuly pro které nejsou kvůli svému náboji skutečně propustní, koncentrace nebo velikost. Aktivní doprava vždy probíhá s výdajem energie. Je třeba rozlišovat mezi tímto a hmota druh dopravy pasivní. V této formě hromadného pohybu prostřednictvím a buněčná membrána, není potřeba žádná energie. Pasivní transport lze přirovnat k difúzním procesům, které probíhají podél koncentrace gradientu a stanoví koncentraci vyvážit mezi dvěma stranami membrány.

Funkce a úkol

V buňce nebo buněčné kompartmentu existuje chemicky a nábojově určité prostředí, které je vyžadováno, aby buňka plnila svoji funkci. Toto prostředí je udržováno pouze biomembránovými vlastnostmi a selektivní permeabilitou. Pasivní a aktivní transport rozpuštěných látek poskytuje buňce nebo buněčnému prostoru přesně to správné množství látek potřebných k udržení příznivého prostředí. Existují dva různé typy pasivní dopravy. Jednoduchá difúze zahrnuje lipidy rozpustné molekuly a vyskytuje se extrémně pomalou rychlostí. Volně difundují přes buněčná membrána. Tato forma pasivní dopravy je ta s nejmenším úsilím. Druhým typem pasivní difúze je usnadněná difúze, kterou lze opět rozdělit na dva podtypy. Jedním z těchto podtypů je nosičem zprostředkovaná usnadněná difúze. V této formě pasivního přenosu hmoty membrána přijímá substrát pomocí takzvaného nosiče. Nosičem je protein pro značení látky, na kterou se substrát váže. Protože k jednoduché difúzi dochází při nízké rychlosti, nosič pomáhá transportovat látku přes biomembránu. Počet všech nosných molekul je omezený. Z tohoto důvodu je transport přes nosnou molekulu podroben kinetice nasycení. Pasivní hromadný transport prostřednictvím molekul nosiče může také podléhat kompetitivní inhibici. Když se molekula nosiče váže na svůj substrát, mění konformaci a podle toho se přeskupuje. Ve výsledku je molekula substrátu přenášena přes biomembránu a uvolňuje se pouze na opačné straně. Někteří nositelé mohou nést pouze jednu molekulu najednou, a tak mají uniport. Jiné nosiče mají vazebná místa pro dva různé molekulární substráty a mění pouze konformaci, když jsou obě vazebná místa obsazena. Tyto dvě molekuly jsou tedy buď symportovány ve stejném směru, nebo antiportovány v opačných směrech. Neexistuje tedy žádná závislost na elektrickém gradientu. Druhý typ usnadněné difúze je přes póry a kanály. Tato forma dopravy zahrnuje aminokyseliny zejména. Například během iontového transportu je substrát aminokyseliny absorbován do buněčná membrána skrz póry. Kanály jsou tvořeny Proteinů. Na těchto kanálech obsahujících proteiny jsou přítomna speciální vazebná místa. Usnadněná difúze póry a kanály je tedy selektivní transport hmoty, který lze ovlivnit elektricky i chemicky. Téměř všechny kanály jsou otevřeny pouze v reakci na konkrétní signály. Například ligandem řízený kanál reaguje pouze na poselskou látku, jako je hormon. Některé kanály jsou napěťově řízené a otevřené pro difúzi se změnou membránového potenciálu. Po ekvilibraci koncentrace se kanály opět uzavřou.

Nemoci a nemoci

Když je narušena permeabilita membrány, a tedy pasivní transport rozpuštěných látek, propustnost různých iontů již není ideálně regulována. Takové poruchy permeability membrány se často vyvíjejí z kardiovaskulárních onemocnění a někdy ovlivňují elektrolyt vyvážit. Někdy jsou poruchy permeability membrány také dědičné. Rozličný Proteinů vybudovat biomembránu a dát jí selektivně propustnou dvojitou lipidovou vrstvu. Pokud Proteinů podílející se na tomto procesu se mění, mění se také permeabilita membrány. Tento jev je přítomen například u myotonia congenita Thomsen. Tato genetická porucha svalové funkce mutuje a gen odpovědný za kódování jednotlivce chlorid kanály v svalové vlákno membrány. Kvůli mutaci propustnost pro chlorid ionty jsou redukovány, což způsobuje svalovou ztuhlost. autoimunitní nemoci může také cílit na biomembránu, jako je antifosfolipidový syndrom. Jako součást nemoci, imunitní systém napadá proteiny membrány vázané na fosfolipidy. Výsledná zvýšená tendence k krev srážení také zvyšuje riziko srdce útoky a mrtvice. Mitochondriopatie také mění permeabilitu membrány. The mitochondrie jsou vlastní energetické elektrárny těla, které při výrobě energie vylučují volné radikály. U zdravých jedinců jsou tyto látky vychytávány. Tento proces selhává u pacientů s mitochondiopatií, poškozuje membrány a výrazně snižuje mitochondriekapacita na výrobu energie. Pasivní a aktivní transport látek membránami tenké střevo je specificky ovlivněn poruchami, jako je HIV enteropatie. Tento jev postihuje zejména pacienty s chronickým onemocněním HIV průjem a mohou být spojeny se sníženou aktivitou interstinální enzymy.