пасивний транспорт

Пасивний транспорт - перенесення речовин з області високої концентрації в область низької без витрат енергії (наприклад, дифузія. Осмос). Дифузія - пасивне переміщення речовини з ділянки більшої концентрації до ділянки меншою концентрації. Осмос - пасивне переміщення деяких речовин через напівпроникну мембрану (зазвичай дрібні молекули проходять, великі не проходять).

Існує три типи проникнення речовин в клітку через мембрани: проста дифузія, полегшена дифузія, активний транспорт.

По дорозі простої дифузії частки речовини переміщаються крізь біліпідний шар. Напрямок простої дифузії визначається тільки різницею концентрацій речовини по обидва боки мембрани. Шляхом простої дифузії в клітку проникають гідрофобні речовини (O2. N2. Бензол) і полярні маленькі молекули (CO2. H2 O, сечовина). Чи не проникають полярні відносно великі молекули (амінокислоти, моносахариди), заряджені частинки (іони) і макромолекули (ДНК, білки).

Проста дифузія являє собою процес, при якому газ або розчинені речовини поширюються і заповнюють весь обсяг речовини. Молекули або іони, розчинені в рідині, перебуваючи в хаотичному стані, стикаються зі стінками клітинної мембрани, що може викликати двоякий результат: молекула або відскочить, або пройде через мембрану. Якщо ймовірність останнього велика, то кажуть, що мембрана проникна для даної речовини.

Якщо концентрація даної речовини по обидва боки мембрани різна, то виникає процес, який сприяє вирівнюванню концентрації. Через клітинну мембрану проходять як добре розчинні (гідрофільні), так і нерозчинні (гідрофобні) речовини.

У разі, коли мембрана погано проникна, або непроникна для даної речовини, вона піддається дії осмотичних сил. При більш низькій концентрації речовини в клітині вона стискається, при більш високій концентрації - впускає всередину воду.

Більшість речовин переноситься через мембрану за допомогою занурених в неї транспортних білків (білків-переносників). Всі транспортні білки утворюють безперервний білковий прохід через мембрану. За допомогою білків-переносників здійснюється як пасивний, так і активний транспорт речовин. Полярні речовини (амінокислоти, моносахариди), заряджені частинки (іони) проходять через мембрани за допомогою полегшеної дифузії за участю білків-каналів або білків-переносників. Участь білків-переносників забезпечує більш високу швидкість полегшеної дифузії в порівнянні з простою пасивної дифузією. Швидкість полегшеної дифузії залежить від ряду причин: від трансмембранного концентраційного градієнта переноситься речовини, від кількості переносника, який зв'язується з стерпним речовиною, від швидкості зв'язування речовини переносником на одній поверхні мембрани (наприклад, на зовнішньої), від швидкості конформаційних змін в молекулі переносника, в внаслідок яких речовина переноситься через мембрану і вивільняється на іншій стороні мембрани. Полегшена дифузія не вимагає спеціальних енергетичних витрат за рахунок гідролізу АТФ. Ця особливість відрізняє полегшену дифузію від активного трансмембранного транспорту.

Через біологічні мембрани шляхом простої дифузії проникають багато речовин. Однак речовини, які мають високу полярність і органічну природу, не можуть проникати через мембрану шляхом простої дифузії, ці речовини потрапляють в клітину шляхом полегшеної дифузії. Полегшеної дифузією називається дифузія речовини по градієнту його концентрації, яка здійснюється за допомогою спеціальних білків-переносників.

Характерними рисами цього виду транспорту є:

Висока швидкість перенесення речовин.
Залежність від будови речовин.
Насичуваність.
Конкуренція і чутливість до спеціальних речовин - інгібіторів.

Всі перераховані вище риси є результатом дій спеціальних білків-переносників, а також їх малого вмісту в клітині. При досягненні максимального числа переносяться речовин, коли все переносники зайняті, подальше збільшення не приведе до зростання кількості їх переносите речовин - явище насичення. Речовини, які постійно переносяться одним і тим же переносником, будуть конкурувати за нього - явище конкуренції.

Існує кілька видів транспорту. Унітранспорт - коли молекули або іони переносяться через мембрану незважаючи на інші речовини. Симпорт - перенесення речовин спрямований з іншими сполуками. Антіпорт - транспорт речовини спрямований протилежно якої іншої речовини або іона (натрій-калієвий насос).

Білки-переносники - це трансмембранні білки, які специфічно пов'язують молекулу речовини, що транспортується і, змінюючи конформацію, здійснюють перенесення молекули через ліпідний шар мембрани. У білках-переносчиках всіх типів є певні ділянки зв'язування для транспортується молекули. Вони можуть забезпечувати як пасивний, так і активний мембранний транспорт.