Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Welke processen zijn verantwoordelijk voor chemicaliën die naar en uit cellen gaan?

Er zijn verschillende belangrijke processen die verantwoordelijk zijn voor de beweging van chemicaliën in en uit cellen:

Passief transport:

* eenvoudige diffusie: Beweging van een stof over een membraan van een oppervlakte van hogere concentratie naar een oppervlakte van lagere concentratie, aangedreven door de concentratiegradiënt. Er is geen energie vereist. Dit geldt voor kleine, niet-polaire moleculen zoals zuurstof en koolstofdioxide.

* Gefaciliteerde diffusie: Beweging van een stof over een membraan met behulp van een membraaneiwit, nog steeds aangedreven door de concentratiegradiënt. Dit zorgt voor het transport van grotere of polaire moleculen, zoals glucose.

* osmose: Beweging van water over een semi-permeabel membraan van een gebied van hoge waterconcentratie naar een gebied met een lage waterconcentratie. Dit wordt aangedreven door het verschil in waterpotentiaal.

Actief transport:

* Primair actief transport: Beweging van een stof over een membraan tegen zijn concentratiegradiënt, met behulp van energie rechtstreeks van ATP -hydrolyse. Dit maakt het transport van essentiële voedingsstoffen of het verwijderen van afvalproducten mogelijk. Voorbeelden zijn de natriumpotassiumpomp en de protonpomp.

* Secundair actief transport: Beweging van een stof over een membraan tegen zijn concentratiegradiënt, met behulp van de energie die is opgeslagen in de concentratiegradiënt van een andere stof. Dit omvat vaak co-transport- of tegentransportmechanismen. De opname van glucose in cellen wordt bijvoorbeeld gekoppeld aan de beweging van natriumionen langs hun concentratiegradiënt.

Andere transportmechanismen:

* endocytose: Het proces waarmee cellen stoffen innemen door ze in een deel van het plasmamembraan te overspoelen en een blaasje te vormen. Dit zorgt voor de opname van grote moleculen, deeltjes en zelfs hele cellen.

* exocytose: Het proces waarbij cellen stoffen uit de cel vrijgeven door blaasjes die de stof bevatten samen te voegen met het plasmamembraan. Dit maakt de secretie van hormonen, neurotransmitters en afvalproducten mogelijk.

factoren die de chemische beweging beïnvloeden:

* concentratiegradiënt: Het verschil in concentratie van een stof over een membraan. Een grotere gradiënt leidt tot snellere beweging.

* Membraanpermeabiliteit: Het gemak waarmee een stof door een membraan kan gaan. Dit wordt beïnvloed door de grootte, lading en polariteit van het molecuul, evenals de samenstelling van het membraan.

* Temperatuur: Hogere temperaturen verhogen in het algemeen de diffusiesnelheid.

* Druk: Drukgradiënten kunnen de beweging van stoffen over membranen beïnvloeden.

Deze processen zijn essentieel voor het handhaven van cellulaire homeostase, waardoor cellen voedingsstoffen kunnen verwerven, afvalproducten kunnen elimineren en hun interne omgeving kunnen reguleren. Ze zijn ook cruciaal voor verschillende cellulaire functies, waaronder signalering, communicatie en groei.