Transport látek přes membránu

Membránový transport malých molekul a iontů

Existují dva základní typy transportu malých molekul a iontů přes membránu:

       Nespecifický průnik

Látky mohou procházet lipidovou dvojvrstvou bez účasti přenašeče. Jedná se o látky nepolární, bez hydratačního obalu nebo slabě polární molekuly:

                                - plyny - O₂, CO_2,

                                - mastné kyseliny,

                                - ethanol,

                                - steroidní hormony,

                                - voda, močovina (malé polární molekuly),

                                - syntetická léčiva.

 

       Specifický průnik

            Látky vyžadují pro průnik membránou přenašeče nebo kanály.

 

 Z hlediska spotřeby energie při přenosu látek rozlišujeme transport:

• pasivní = probíhá bez spotřeby energie, tedy ve směru koncentračního spádu (neboli gradientu). Koncentrační spád je rozdíl v koncentracích částic mezi dvěma prostředími. V tomto případě se jedná o samovolnou difúzi látek z míst s vyšší koncentrací částic do míst s nižší koncentrací částic. Látky využívají přenašeče (např. molekuly monosacharidů) nebo iontové kanály (např. Na⁺, K⁺);
• aktivní = látka je přenášená proti svému gradientu, tedy přenos látky z prostředí  o nižší koncentraci do prostředí o vyšší koncentraci. To je spojeno se spotřebou energie.

Obr. 1: Pasivní a aktivní transport přes buněčnou membránu

 

Příkladem aktivního transportu je sodíko-draslíková ATPáza živočišných buněk, která s využitím energie ze štěpení molekuly ATP přenáší vždy 3 ionty Na⁺ z buňky ven výměnou za 2 ionty K⁺ dovnitř buňky. Iontové pumpy udržují elektrickou nerovnováhu mezi ionty na vnitřní i vnější straně membrány, tak vzniká membránový potenciál.

Obr. 2: Sodíko-draslíková ATPáza

Dalším příkladem využití aktivního transportu je syntéza kyseliny chlorovodíkové v žaludku. Ta vzniká činností podobné ATPázy v žaludečních žlázách, která čerpá protony z buńky ven výměnou za ionty K⁺.  Existuje také Ca²⁺ ATPáza ve svalové tkáni, která čerpá ionty vápníku do sarkoplasmatického retikula, obnovuje nízkou koncentraci tohoto iontu v cytosolu a tím umožňuje relaxaci svalu po stahu.

Membránový transport makromolekul a molekulárních komplexů

       Velké molekuly a makromolekuly využívají k transportu přes membránu cytotické váčky. Rozlišujeme dva typy cytóz, endocytózu a exocytózu.

Endocytóza:

• pinocytóza = příjem tekutých makromolekul

• fagocytóza = příjem pevných částic, bakterií, prvoků, jednobuněčných řas, nádorových buněk…

Obr. 3: Schéma pinocytózy

 

Obr. 4: Schéma fagocytózy

Exocytóza

•      Při exocytóze se kolem vylučované látky vytvoří z některé buněčné organely (Golgiho aparát, endoplazmatické retikulum) váček, spojí se s cytoplazmatickou membránou, splyne s ní a obsah váčku se uvolní mimo buňku. Takto se do krevního oběhu dostávají i hormony a krevní bílkoviny nebo trávicí enzymy do žaludku a střeva.

Obr. 5: Schéma exocytózy

Zdroje

• FELLNEROVÁ, Ivana. Výukový materiál zpracovaný v rámci Projektu „Aktivní začlenění SŠ pedagogů do tvorby a využití multimediálních výukových programů ve výuce biologie“ CZ.04.1.03/3.2.15.2/0270. Zdroj: http://atraktivnibiologie.upol.cz/

Přílohy

Testy