Μεταφορά κυττάρων: Ορισμός, Ενεργητική, Παθητική, Ενδοκυττάρωση & Εξωκυττάρωση

Μεταφορά κυττάρων: Ορισμός, Ενεργητική, Παθητική, Ενδοκυττάρωση & Εξωκυττάρωση – Με την ευκαιρία αυτή θα συζητήσουμε τη μεταφορά κυττάρων. Θέλετε να μάθετε περισσότερες λεπτομέρειες; δείτε ολόκληρη τη συζήτηση παρακάτω.

Το σύστημα μεταφοράς στα ζωντανά όντα είναι η διαδικασία μεταφοράς μιας ένωσης ή μορίου από την προέλευση σε έναν προορισμό που εμφανίζεται στα κύτταρα. Το σύστημα μεταφορών αποτελείται από δύο, δηλαδή την παθητική μεταφορά και την ενεργητική μεταφορά.

Μεταφορά κυττάρων: Ορισμός, Ενεργητική, Παθητική, Ενδοκυττάρωση & Εξωκυττάρωση

Η μεταφορά κυττάρων χωρίζεται σε δύο τύπους, και συγκεκριμένα:

Ενεργός Μεταφορά

Η ενεργή μεταφορά είναι η μεταφορά κυττάρων από χαμηλές συγκεντρώσεις (υποτονικές) σε υψηλές συγκεντρώσεις (υπερτονικές) απαιτώντας ενέργεια με τη μορφή αδενοσίνης. τριφωσφορικό (ATP) από το εσωτερικό του κυττάρου και ένζυμα που δρουν ενάντια στη βαθμίδα συγκέντρωσης (η διαφορά στη συγκέντρωση μεταξύ δύο διαλυμάτων), έτσι ώστε το κύτταρο να μπορεί να περάσει μέσα από την κυτταρική μεμβράνη κύτταρο.

Η ενεργή μεταφορά μπορεί να βοηθήσει στη διατήρηση της ισορροπίας των μορίων στο κύτταρο. Τα ένζυμα δεσμεύουν ιόντα και μεταφέρουν ιόντα από τη μία πλευρά της μεμβράνης στην άλλη πλευρά της μεμβράνης.

Η ενεργή μεταφορά απαιτεί ενέργεια για τη ρύθμιση της εισόδου και της εξόδου ιόντων και μορίων μέσω της κυτταρικής μεμβράνης. Η ενεργή μεταφορά επηρεάζεται από το ηλεκτρικό φορτίο που περιέχεται μέσα και έξω από το στοιχείο. Το ηλεκτρικό φορτίο προσδιορίζεται από ιόντα νατρίου, καλίου και χλωρίου.

Τα ακόλουθα έξι στάδια ενεργητικής μεταφοράς συμβαίνουν στην κυτταρική μεμβράνη:

1. Τρία ιόντα νατρίου λαμβάνονται από το εσωτερικό του κυττάρου και καταλαμβάνουν θέσεις δέσμευσης (θέσεις όπου εμφανίζονται ιοντικοί ή μοριακοί δεσμοί στην κυτταρική μεμβράνη).
2. Αλλαγή του σχήματος της ενσωματωμένης πρωτεΐνης στη μεμβράνη έτσι ώστε να ανοίγει προς το εξωτερικό του κυττάρου με τη βοήθεια της ενέργειας.
3. Οι ενσωματωμένες πρωτεΐνες στη μεμβράνη ανοίγουν προς το εξωτερικό του κυττάρου και στη συνέχεια απελευθερώνουν ιόντα νατρίου έξω από το κύτταρο.
4. Δύο ιόντα καλίου έξω από το κύτταρο εισέρχονται και καταλαμβάνουν τις θέσεις δέσμευσης των ενσωματωμένων πρωτεϊνών στη μεμβράνη.
5. Οι ενσωματωμένες πρωτεΐνες στη μεμβράνη επιστρέφουν στο αρχικό τους σχήμα, ανοίγουν δηλαδή προς το εσωτερικό του κυττάρου.
6. Τα ιόντα καλίου απελευθερώνονται στο κύτταρο.

Η ενεργή μεταφορά χωρίζεται σε δύο μηχανισμούς, και συγκεκριμένα:

Πρωτοβάθμια Ενεργή Μεταφορά

Η πρωτογενής ενεργός μεταφορά είναι ένας ενεργός μηχανισμός μεταφοράς που απαιτεί ενέργεια με τη μορφή ATP και ένζυμα άμεσα για να κινηθεί μόρια ή ιόντα από χαμηλή συγκέντρωση σε υψηλή συγκέντρωση και φέρνουν τα μόρια ενάντια στη βαθμίδα συγκέντρωσης, με αποτέλεσμα ένα δυναμικό μεμβράνη.

Δευτερεύουσα Ενεργή Μεταφορά

Η δευτερεύουσα ενεργή μεταφορά είναι ένας μηχανισμός που χρησιμοποιεί ενέργεια περιοδικά για να μετακινήσει μόρια σε μια βαθμίδα συγκέντρωσης.

Η δευτερεύουσα ενεργή μεταφορά χωρίζεται σε δύο τύπους, και συγκεκριμένα:

• Η συν-μεταφορά δευτερεύουσας ενεργής μεταφοράς είναι ένας δευτερεύων ενεργός μηχανισμός μεταφοράς όταν λαμβάνει χώρα η διοχέτευση μόρια αμινοξέων και γλυκόζης με τη χρήση ειδικής πρωτεΐνης και εισέρχονται μαζί με ιόντα νατρίου στο εσωτερικό κύτταρο. Τα μόρια αμινοξέος και γλυκόζης εισέρχονται χρησιμοποιώντας μέρος της ενέργειας από τη μεταφορά νατρίου που είναι η κύρια ενεργή μεταφορά.
• Η δευτερεύουσα ενεργή μεταγωγική μεταφορά είναι ένας δευτερεύων ενεργός μηχανισμός μεταφοράς που λαμβάνει χώρα με ανταλλαγή σωματίδια, όπως την ίδια στιγμή που τα μόρια ιόντων νατρίου εισέρχονται στο κύτταρο υπάρχουν άλλα μόρια που βγαίνουν από το εσωτερικό κύτταρο. Σε αυτή την περίπτωση, η ενεργός δευτερεύουσα αντιμεταφορά παίζει ρόλο στη ρύθμιση των επιπέδων pH στα κύτταρα.

Παθητική μεταφορά

Η παθητική μεταφορά είναι η κυτταρική μεταφορά που δεν απαιτεί ενέργεια και πραγματοποιείται απευθείας χωρίς αλλαγή της κατεύθυνσης της βαθμίδας συγκέντρωσης.

Η παθητική μεταφορά χωρίζεται σε δύο τύπους, δηλαδή τη διάχυση και τη διευκολυνόμενη διάχυση:

Διάχυση

Διάχυση είναι η τυχαία κίνηση των μορίων από υψηλή συγκέντρωση (υπερτονική) σε χαμηλότερη συγκέντρωση (υποτονική). Οι ουσίες που εμπλέκονται στη διαδικασία διάχυσης μπορεί να είναι στερεές, υγρές και αέριες. Η διαδικασία διάχυσης στοχεύει στην επίτευξη ισορροπίας συγκέντρωσης μεταξύ της διαλυμένης ουσίας και του διαλύτη.

Παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα της διαδικασίας διάχυσης, μεταξύ άλλων:

1. Μορφή

Όσο μεγαλύτεροι είναι οι δεσμοί μεταξύ των μορίων (τόσο πιο πυκνοί), τόσο περισσότερο διαρκεί η διαδικασία διάχυσης.

2. Θερμοκρασία

Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο πιο γρήγορα σπάνε οι διαμοριακοί δεσμοί, έτσι ώστε η διαδικασία διάχυσης να πραγματοποιείται πιο γρήγορα.

3. Μοριακό Μέγεθος

Όσο μικρότερο είναι το μέγεθος των μορίων που διασχίζουν μια μεμβράνη, τόσο πιο εύκολο είναι για τη διαδικασία διάχυσης να λάβει χώρα στην ίδια θερμοκρασία σε σύγκριση με μεγάλα μόρια.

4. Συγκέντρωση

Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά συγκέντρωσης μεταξύ της διαλυμένης ουσίας και του διαλύτη, τόσο μεγαλύτερη είναι η διαδικασία διάχυσης.

Διευκολυνόμενη Διάχυση

Η διευκολυνόμενη διάχυση είναι ένας μηχανισμός μεταφοράς κυττάρων που υποβοηθείται από ορισμένες πρωτεΐνες στην πλασματική μεμβράνη. Αυτές οι πρωτεΐνες σχηματίζουν κανάλια μέσω των οποίων τα μόρια μπορούν να εισέλθουν στην πλασματική μεμβράνη.

Από αυτές τις πρωτεΐνες υπάρχει μια πρωτεΐνη φορέας, η οποία είναι μια πρωτεΐνη που συνδέεται με ένα μόριο, έτσι ώστε να μπορεί να διασχίσει την πλασματική μεμβράνη.

Ωσμωση

Όσμωση είναι η τυχαία κίνηση ενός διαλύτη (νερό) από χαμηλή συγκέντρωση σε υψηλή συγκέντρωση, έτσι ώστε τα μόρια του νερού να μπορούν να περάσουν μέσα από μια ημιπερατή μεμβράνη. Ένα όργανο για τη μέτρηση της οσμωτικής πίεσης ονομάζεται οσμόμετρο.

• Εάν το κύτταρο βρίσκεται σε περιβάλλον υψηλής συγκέντρωσης, το κύτταρο θα συρρικνωθεί επειδή το νερό θα μετακινηθεί έξω από το κύτταρο με όσμωση.
• Εάν το κύτταρο βρίσκεται σε περιβάλλον χαμηλής συγκέντρωσης, το κύτταρο θα επεκταθεί γιατί απορροφά πολύ νερό επειδή το νερό όσμωση από το περιβάλλον και εισέρχεται στο κύτταρο.
• Εάν τα φυτικά κύτταρα βρίσκονται σε περιβάλλον χαμηλής συγκέντρωσης, θα εμφανιστεί πίεση στροβιλισμού (πίεση από το εσωτερικό του κενοτοπίου στην πλασματική μεμβράνη και το κυτταρικό τοίχωμα λόγω της έσω ώσμωσης του νερού κυτταρικό κενό). Εάν ένα φυτικό κύτταρο βρίσκεται σε περιβάλλον υψηλής συγκέντρωσης, θα συμβεί πλασμόλυση (απελευθέρωση της πλασματικής μεμβράνης από το κυτταρικό τοίχωμα στα φυτικά κύτταρα).

Ενδοκυττάρωση

Ενδοκυττάρωση είναι η διαδικασία εισόδου σωματιδίων σε ένα κύτταρο. Η μεμβράνη θα σχηματίσει μια εσοχή όταν τα σωματίδια ωθούνται προς τα μέσα και θα σχηματίσει ένα κυστίδιο (ένας χώρος στο κύτταρο που περιβάλλεται από την κυτταρική μεμβράνη) αφού τα σωματίδια περάσουν μέσα από αυτήν.

Τα σωματίδια με τη μορφή θρεπτικών συστατικών θα εισέλθουν απευθείας στο κύτταρο, ενώ τα σωματίδια με τη μορφή ξένων ουσιών θα αφομοιωθούν απευθείας από τα λυσοσώματα με τη βοήθεια πεπτικών ενζύμων.

Η ενδοκυττάρωση χωρίζεται σε τρεις τύπους και συγκεκριμένα:

• Φαγοκυττάρωση

Η φαγοκυττάρωση είναι η διαδικασία κατάποσης/φαγητού σωματιδίων που εμφανίζεται στα λευκοκύτταρα (λευκά αιμοσφαίρια) και στις αμοιβάδες. Η μεμβράνη θα σχηματίσει εσοχές που θα καταβροχθίσουν τα σωματίδια. Τα σωματίδια που είναι τυλιγμένα στη μεμβράνη θα σχηματίσουν κυστίδια και θα διαφύγουν για να πάνε στο κύτταρο.

• Πινοκυττάρωση

Η πινοκύττωση είναι ένας κυτταρικός μηχανισμός που σχηματίζει εσοχές μεμβράνης επειδή η συγκέντρωση ορισμένων πρωτεϊνών και ιόντων στο μέσο γύρω από το κύτταρο αντιστοιχεί στη συγκέντρωση μέσα στο κύτταρο. Η διαδικασία της πινοκυττάρωσης εμφανίζεται σε λευκοκύτταρα, εντερικό επιθήλιο, κύτταρα μακροφάγων του ήπατος και άλλα.

Ο υποδοχέας προσκολλάται στην πλασματική μεμβράνη, με αποτέλεσμα μια διήθηση (εσοχή) στην κυτταροπλασματική μεμβράνη. Η εσοχή βαθαίνει βαθμιαία στο κυτταρόπλασμα, σχηματίζοντας έναν θύλακα στο κυτταρόπλασμα και έναν πινοκυτταρικό πόρο.

Όταν ο σάκος αποκολληθεί από την πλασματική μεμβράνη και σχηματίσει φυσαλίδες πινοκύτωσης, οι φυσαλίδες θα εκτελεστούν κατακερματισμό, μέχρι να συρρικνωθεί και να σπάσει σε μικρότερες φυσαλίδες οι οποίες στη συνέχεια συγχωνεύονται σε μεγαλύτερες φυσαλίδες μεγάλο.

• Διευκολυνόμενη Πινοκυττάρωση

Σε διευκολυνόμενη πινοκύττωση, οι μικρές πινοκυτταρικές φυσαλίδες που σχηματίζονται λόγω κατακερματισμού θα φεύγει από την επιφάνεια της μεμβράνης και το κυστίδιο συνδέεται με τη συν-σχηματιζόμενη πρωτεΐνη φορέα φισαλίδα.

Εξωκυττάρωση

Η εξωκυττάρωση είναι η διαδικασία απελευθέρωσης/έκκρισης σωματιδίων/εκκρίσεων τυλιγμένων σε σάκο/κενό από στο κύτταρο επειδή τα κυστίδια (φυσαλίδες γεμάτες με υγρά/μόρια ορού) δεσμεύονται/ενώνονται με τη μεμβράνη πλάσμα αίματος. Τα κυστίδια μεταφοράς (φυσαλίδες για κυκλοφορούντες ουσίες/σωματίδια) που απελευθερώνονται από τη συσκευή Golgi θα μεταφερθούν από τον κυτταροσκελετό στην πλασματική μεμβράνη.

Ένας από τους ρόλους της πλασματικής μεμβράνης στο κύτταρο είναι ως πύλη για τη διέλευση ουσιών από και προς το κύτταρο. Όλο και περισσότερες ουσίες περνούν συνεχώς μέσα από την κυτταρική μεμβράνη προκαλώντας την κυκλοφορία.

Πολλά εκκριτικά κύτταρα χρησιμοποιούν εξωκυττάρωση για τη μεταφορά (έκκριση) των προϊόντων που παράγονται από αυτά τα εκκριτικά κύτταρα. Για παράδειγμα, τα βήτα κύτταρα στο πάγκρεας παράγουν ινσουλίνη η οποία αποστέλλεται στην κυκλοφορία του αίματος μέσω εξωκυττάρωσης.

Έτσι η συζήτησή μας αυτή τη φορά για Μεταφορά κυττάρων: Ορισμός, Ενεργητική, Παθητική, Ενδοκυττάρωση & Εξωκυττάρωση, ελπίζω αυτό το άρθρο να προσθέσει πληροφορίες σε όλους μας, λίγο πολύ να ζητήσει συγγνώμη. Ευχαριστώ.