Bilim

Aktif Ulaşım: Birincil ve İkincil Genel Bakış

Posted on
Yazar: Judy Howell
Yaratılış Tarihi: 25 Temmuz 2021
Güncelleme Tarihi: 14 Kasım 2024
Anonim
Akıllı Ulaşım Sistemleri - 01
Video: Akıllı Ulaşım Sistemleri - 01

İçerik

Aktif taşıma, enerjinin çalışmasını gerektirir ve bir hücrenin molekülleri nasıl hareket ettirdiğidir. Malzemelerin hücrelerin içine ve dışına taşınması, genel fonksiyon için çok önemlidir.

Aktif taşıma ve pasif taşıma, hücrelerin maddeleri hareket ettirmesinin iki ana yoludur. Aktif taşımacılığın aksine, pasif taşımacılık herhangi bir enerji gerektirmez. En kolay ve ucuz yol pasif nakildir; bununla birlikte, çoğu hücrelerin hayatta kalmak için aktif nakillere dayanması gerekir.

Neden Aktif Aktarımı Kullanmalı?

Hücreler genellikle aktif nakil kullanmak zorundadır çünkü başka seçenek yoktur.Bazen, difüzyon hücreler için işe yaramaz. Aktif ulaşım gibi enerji kullanır adenozin trifosfat (ATP) molekülleri konsantrasyon gradyanlarına karşı hareket ettirmek için. Genellikle, işlem molekülleri hücrelerin içine taşıyarak transferine yardımcı olan bir protein taşıyıcı içerir.

Örneğin, bir hücre, şeker moleküllerini içeri taşımak isteyebilir, ancak konsantrasyon gradyanı pasif taşınmaya izin vermeyebilir. Hücre içinde daha düşük bir şeker konsantrasyonu ve hücre dışında daha yüksek bir konsantrasyon varsa, aktif taşıma molekülleri gradyana karşı hareket ettirebilir.

Hücreler aktif taşıma için yarattıkları enerjinin büyük bir bölümünü kullanır. Aslında, bazı organizmalarda, üretilen ATP'nin çoğunluğu aktif taşıma ve hücrelerin içindeki belirli molekül seviyelerinin korunmasına doğru gider.

Elektrokimyasal Degradeler

Elektrokimyasal gradyanlar farklı yüklere ve kimyasal konsantrasyonlara sahiptir. Membran boyunca bulunurlar çünkü bazı atomların ve moleküllerin elektrik yükleri vardır. Bu bir olduğu anlamına gelir elektriksel potansiyel farkı veya membran potansiyeli.

Bazen hücrenin daha fazla bileşik getirmesi ve elektrokimyasal gradyana karşı hareket etmesi gerekir. Bu enerji gerektirir ancak daha iyi genel hücre fonksiyonunda karşılığını verir. Hücrelerdeki sodyum ve potasyum gradyanlarının bakımı gibi bazı işlemler için gereklidir. Hücreler genellikle içinde daha az sodyum ve daha fazla potasyum içerir, bu nedenle potasyum ayrılırken sodyum hücreye girme eğilimindedir.

Aktif taşıma, hücrenin onları normal konsantrasyon derecelerine göre hareket ettirmesini sağlar.

Birincil Aktif Taşıma

Birincil aktif taşıma, ATP'yi hareket için bir enerji kaynağı olarak kullanır. İyonları plazma membranında hareket ettirir, bu da bir yük farkı yaratır. Çoğunlukla, bir molekül hücreye girerken başka bir molekül türü hücreden ayrılır. Bu, hücre zarı boyunca hem konsantrasyon hem de yük farklılıkları yaratır.

sodyum-potasyum pompası birçok hücrenin çok önemli bir parçasıdır. Pompa, içinde potasyum taşırken, sodyum hücreden dışarı hareket eder. ATP'nin hidrolizi, hücreye işlem sırasında ihtiyaç duyduğu enerjiyi verir. Sodyum-potasyum pompası, üç sodyum iyonunu dışarıya doğru hareket ettiren ve içine iki potasyum iyonu getiren bir P tipi pompadır.

Sodyum-potasyum pompası ATP'yi ve üç sodyum iyonunu bağlar. Ardından, fosforilasyon pompada olur, böylece şeklini değiştirir. Bu, sodyumun hücreyi terk etmesine ve potasyum iyonlarının alınmasına izin verir. Sonra, fosforilasyon tersine dönerek, pompanın şeklini tekrar değiştirir, böylece potasyum hücreye girer. Bu pompa genel sinir fonksiyonu için önemlidir ve organizmaya yarar sağlar.

Birincil Aktif Taşıyıcı Türleri

Farklı primer aktif taşıyıcı tipleri vardır. P tipi ATPasesodyum-potasyum pompası gibi ökaryotlarda, bakterilerde ve archaea'da bulunur.

P-tipi ATPase'i proton pompaları, sodyum potasyum pompaları ve kalsiyum pompaları gibi iyon pompalarında görebilirsiniz. F tipi ATPase Mitokondri, kloroplast ve bakterilerde bulunur. V tipi ATPase ökaryotlarda bulunur ve Abc taşıyıcı (ABC, "ATP bağlayıcı kaset" anlamına gelir) hem prokaryotlarda hem de ökaryotlarda bulunur.

İkincil Aktif Taşıma

İkincil aktif taşıma, bir maddenin yardımıyla maddelerin taşınmasında elektrokimyasal gradyanlar kullanır. kotransportörü. Ana substrat gradyanı aşağı doğru hareket ederken taşınan maddelerin cotransporter sayesinde gradyanlarını yükseltmelerini sağlar.

Temel olarak, ikincil aktif taşıma, birincil aktif taşınmanın yarattığı elektrokimyasal gradyanlardaki enerjiyi kullanır. Bu, hücrenin glikoz gibi başka molekülleri içine almasını sağlar. Sekonder aktif nakil, genel hücre fonksiyonu için önemlidir.

Bununla birlikte, ikincil aktif taşıma, mitokondride hidrojen iyon gradyanı vasıtasıyla ATP gibi enerji de yapabilir. Örneğin, hidrojen iyonlarında biriken enerji, iyonlar kanal proteini ATP sentazından geçtiğinde kullanılabilir. Bu, hücrenin ADP'yi ATP'ye dönüştürmesini sağlar.

Taşıyıcı Proteinler

Taşıyıcı proteinler veya pompalar aktif taşınmanın önemli bir parçasıdır. Hücrede malzemelerin taşınmasına yardımcı olurlar.

Üç ana taşıyıcı protein türü vardır: tektaşırlar, symporters ve antiporter'lerine.

Uniporters sadece bir tip iyon ya da molekül taşır, ancak senoristler iki iyon ya da molekülü aynı yönde taşıyabilir. Antiporterler farklı yönlerde iki iyon veya molekül taşıyabilir.

Taşıyıcı proteinlerin aktif ve pasif taşımada ortaya çıktığını not etmek önemlidir. Bazıları çalışmak için enerjiye ihtiyaç duymazlar. Bununla birlikte, aktif nakilde kullanılan taşıyıcı proteinlerin çalışması için enerjiye ihtiyaç vardır. ATP şekil değiştirmelerini sağlar. Bir antiporter taşıyıcı proteinin bir örneği, hücrede potasyum ve sodyum iyonlarını hareket ettirebilen Na + -K + ATPase'dir.

Endositoz ve Ekositoz

Endositoz ve ekzositoz ayrıca hücrede aktif taşıma örnekleridir. Hücreler veziküller yoluyla hücrelerin içine ve dışına toplu taşıma hareketi sağlar, böylece hücreler büyük molekülleri transfer edebilir. Bazen hücrelerin büyük bir proteine ​​veya plazma membranından veya taşıma kanallarından geçmeyen başka bir maddeye ihtiyacı vardır.

Bu makromoleküller için, endositoz ve ekzositoz en iyi seçeneklerdir. Aktif taşıma kullandıkları için, ikisi de çalışmak için enerjiye ihtiyaç duyar. Bu süreçler insanlar için önemlidir, çünkü sinir fonksiyonunda ve bağışıklık sistemi fonksiyonunda rolleri vardır.

Endositoz Genel Bakış

Endositoz sırasında hücre, plazma zarının dışında büyük bir molekül tüketir. Hücre, zarını çevrelemek ve üzerine katlayarak molekülü yemek için kullanır. Bu, molekülü içeren bir zarla çevrili bir kesesi olan bir kesecik oluşturur. Sonra vezikül, plazma membranından çıkar ve molekülü hücrenin içine taşır.

Büyük moleküller tüketmeye ek olarak, hücre diğer hücreleri veya bunların parçalarını da yiyebilir. İki ana endositoz türü fagositoz ve pinositozdur. Fagositoz, bir hücrenin büyük bir molekülü nasıl yediğidir. Pinositoz, bir hücrenin hücre dışı sıvı gibi sıvıları nasıl içtiğidir.

Bazı hücreler, çevrelerinden küçük besinleri almak için sürekli pinositoz kullanırlar. Hücreler, besinleri içeri girdikten sonra küçük veziküllerde tutabilir.

Fagosit örnekleri

fagositler fagositozu bir şeyleri tüketmek için kullanan hücrelerdir. İnsan vücudundaki bazı fagosit örnekleri, örneğin beyaz kan hücreleridir. nötrofiller ve monositler. Nötrofiller, fagositoz yoluyla istilacı bakterilerle savaşır ve bakterileri çevreleyen, tüketen ve böylece tahrip ederek bakterilerin sizi incitmesine engel olur.

Monositler nötrofillerden daha büyüktür. Bununla birlikte, bakteri veya ölü hücreleri tüketmek için fagositoz da kullanırlar.

Akciğerlerinde fagositler de var. makrofajlar. Tozu soluduğunuzda, bir kısmı ciğerlerinize ulaşır ve alveol denilen hava keselerine gider. Sonra makrofajlar toza saldırabilir ve onu çevreleyebilir. Akciğerlerinizi sağlıklı tutmak için esasen tozu yutarlar. İnsan vücudunun güçlü bir savunma sistemi olmasına rağmen, bazen iyi çalışmıyor.

Örneğin, silika parçacıklarını yutan makrofajlar ölebilir ve toksik maddeler yayabilir. Bu skar dokusu oluşmasına neden olabilir.

Amipler tek hücrelidir ve yemeleri fagositoza dayanır. Besin maddeleri arar ve çevreler; daha sonra, yiyeceğe sarılırlar ve bir yiyecek vakuolü oluştururlar. Daha sonra, gıda vakuolü, besin maddelerini parçalamak için amiplerin içinde bir lizozomu birleştirir. Lizozomun sürece yardımcı olan enzimleri vardır.

Reseptör Aracılı Endositoz

Reseptör aracılı endositoz hücrelerin ihtiyaç duydukları belirli molekül türlerini tüketmelerini sağlar. Reseptör proteinleri Hücrenin bir vezikül yapması için bu moleküllere bağlanarak bu işleme yardımcı olun. Bu, belirli moleküllerin hücreye girmesini sağlar.

Genellikle, reseptör aracılı endositoz hücrelerin lehine çalışır ve ihtiyaç duyduğu önemli molekülleri yakalamasına izin verir. Bununla birlikte, virüsler hücreye girme ve onu enfekte etme işleminden yararlanabilir. Bir virüs bir hücreye bağlandıktan sonra hücrenin içine girmenin bir yolunu bulmak zorundadır. Virüsler bunu reseptör proteinlerine bağlanarak ve veziküllerin içine girerek başarırlar.

Ekzositoz Genel Bakış

Ekzositoz sırasında hücrenin içindeki veziküller plazma membranına katılır ve içeriklerini serbest bırakır; içindekiler hücrenin dışına taşar. Bu, bir hücre hareket etmek veya bir molekülden kurtulmak istediğinde gerçekleşebilir. Protein, hücrelerin bu şekilde transfer etmek istedikleri ortak bir moleküldür. Temel olarak, ekzositoz endositozun tam tersidir.

İşlem, plazma zarına kaynayan bir vezikül ile başlar. Sonra, vezikül açılır ve içindeki molekülleri serbest bırakır. İçeriği, hücre dışı boşluğa girerek diğer hücrelerin onları kullanmasını veya imha etmesini sağlar.

Hücreler, salgılanan proteinler veya enzimler gibi birçok işlem için ekzositoz kullanır. Ayrıca antikorlar veya peptid hormonları için de kullanabilirler. Bazı hücreler nörotransmiterleri ve plazma membran proteinlerini hareket ettirmek için ekzositoz kullanır.

Ekzositoz Örnekleri

İki çeşit ekzositoz vardır: kalsiyum bağımlı ekzositoz ve kalsiyumdan bağımsız ekzositoz. Adından da anlaşılacağı gibi, kalsiyum kalsiyum bağımlı ekzositoz etkiler. Kalsiyumdan bağımsız ekzositozda kalsiyum önemli değildir.

Birçok organizma Golgi kompleksi veya Golgi cihazı Hücrelerden ihraç edilecek vezikülleri oluşturmak için. Golgi kompleksi hem proteinleri hem de lipidleri değiştirebilir ve işleyebilir. Onları kompleksi terk eden salgı veziküllerinde paketler.

Düzenlenmiş Ekositoz

İçinde düzenlenmiş ekzositoz, hücre ihtiyacı hücre dışı sinyaller malzemeleri çıkarmak için. Bu genellikle salgı hücreleri gibi spesifik hücre tipleri için ayrılmıştır. Organizmanın belirli zamanlarda belirli miktarlarda ihtiyaç duyduğu nörotransmiterleri veya diğer molekülleri yapabilirler.

Organizma sürekli olarak bu maddelere ihtiyaç duymayabilir, bu yüzden sekresyonlarını düzenlemek gereklidir. Genel olarak, salgı vezikülleri, plazma zarına uzun süre yapışmaz. Molekülleri verirler ve kendilerini uzaklaştırırlar.

Buna bir örnek, salgılayan bir nörondur nörotransmitterler. İşlem vücudunuzdaki bir nöron hücresiyle başlar ve nörotransmiterler ile dolu bir vezik oluşturulur. Daha sonra, bu veziküller hücrenin plazma zarına gider ve bekler.

Daha sonra, kalsiyum iyonlarını içeren bir sinyal alırlar ve veziküller sinaptik öncesi zara gider. İkinci bir kalsiyum iyonu sinyali veziküllerin zara bağlanmalarını ve onunla kaynaşmalarını söyler. Bu, nörotransmiterlerin serbest bırakılmasını sağlar.

Aktif taşıma hücreler için önemli bir süreçtir. Hem prokaryotlar hem de ökaryotlar molekülleri hücrelerinin içine ve dışına taşımak için kullanabilir. Aktif taşıma, ATP gibi çalışmak için enerjiye sahip olmalı ve bazen bir hücrenin çalışabilmesi için tek yol budur.

Hücreler aktif taşınıma dayanır çünkü difüzyon onları istediklerini alamayabilir. Aktif taşıma, molekülleri konsantrasyon derecelerine göre hareket ettirebilir, böylece hücreler şeker veya proteinler gibi besinleri alabilir. Protein taşıyıcıları bu işlemler sırasında önemli bir rol oynar.