science >> Wetenschap >  >> Biologie

Welke organellen helpen moleculen diffunderen over een membraan door transporteiwitten?

Moleculen in een cel zijn constant in beweging. Voedingsstoffen, afvalproducten, eiwitten, vetten, koolhydraten, mineralen en vele andere biochemicaliën moeten worden geïmporteerd in of geëxporteerd uit de cel. Organellen, die door een membraan omgeven structuren binnen een cel zijn, produceren of consumeren specifieke moleculen. Transportproteïnen in celmembranen maken het mogelijk dat moleculen door een membraan diffunderen en vesicles helpen moleculen aan de transporteiwitten af ​​te leveren.

Vesicles

Een blaasje is een kleine ronde lipidenenvelop die stoffen aflevert waar ze zijn nodig in de cel. Een lipide is een vetmolecule met een elektrisch geladen kop en twee ongeladen staarten. Een blaasje, net als een membraan, heeft een binnenste en buitenste lipidenlaag. Dit is niet verrassend, want vesicles zijn kleine bollen die afsteken van membranen. De geladen hoofden wijzen naar het oppervlak terwijl de neutrale staarten de ruimte ertussen vullen. Het centrum van de blaasjes houdt, beschermt en transporteert moleculen rond de cel, inclusief naar de transporteiwitten die door een biologisch membraan gaan.

Kanaalproteïnen

Membranen bevatten permanente bewoners: drager en kanaal eiwitten. Beide overspannen de breedte van een membraan en laten bepaalde moleculen diffuus over. Normaal gesproken kunnen geladen of grote moleculen niet door een membraan diffunderen omdat ze worden afgestoten door de lipidestaarten. Transporteiwitten in het membraan lossen dit probleem op. Kanaaleiwitten vereisen geen biologische energie - ze reageren op verschillen in concentratie en elektrische lading aan beide kanten van het membraan. In een proces dat gefaciliteerde diffusie wordt genoemd, openen of sluiten de fysieke krachten de 'poort' van het eiwit, waardoor bepaalde moleculen kunnen doordringen. Verschillende kanaaleiwitten werken alleen met specifieke moleculen die de juiste spanning of chemische samenstelling hebben om doorheen te gaan.

Carrier-eiwitten

Carriereiwitten kunnen werken door gefaciliteerde diffusie of actief transport. Carrier-eiwitten bereiken dezelfde resultaten als die van kanaaleiwitten, maar in de diffusiemodus vertrouwen ze op vormveranderingen die optreden wanneer een geschikt molecuul het ene uiteinde van het eiwit nadert. Het eiwit breidt zich uit om het molecuul te accepteren, dat vervolgens door de eiwitweg passeert en aan de andere kant van het membraan naar buiten komt. Carriereiwitten zijn zeer selectief en laten alleen moleculen door die overeenkomen met de bindingsplaatsen van het eiwit.

Organellen

Transporteer vesicles taxi-eiwitten en andere stoffen naar transporteiwitten van een membraan en smelt vervolgens samen met het membraan, ontslagen van hun passagiers bij de ingang van een transporteiwit. Andere organellen, zoals het endoplasmatisch reticulum of ER- en Golgi-apparaat, bereiden moleculen, waaronder eiwitten, hormonen en lipiden, en verpakken ze in vesicles voor transport. Ruw ER is bezaaid met ribosomen die eiwitten synthetiseren, terwijl het gladde ER lipiden produceert. Sommige blaasjes van de ER komen het Golgi-apparaat binnen, dat zich gedraagt ​​als een dispatcher om de lading naar de juiste bestemming door te sturen en misschien te wijzigen en opnieuw in te pakken. Voor secretoire cellen, stoffen die stoffen produceren voor gebruik in andere delen van het organisme, stuurt het Golgi-apparaat blaasjes naar het celmembraan, waar ze via een transporteiwit naar buiten komen.