A transzportfolyamatok és GLUT transzporter

A transzportfolyamatok

• A sejtmembránon keresztül történő anyagtranszport a membránon át történő mozgást jelenti, amely lehet passzív vagy aktív.
• A facilitált diffúzió egy olyan passzív transzportfolyamat, amelynél a membránfehérjék segítenek az anyagok áthaladásában a membránon.
• A koncentrációgradiens jelenti az anyagok koncentrációkülönbségét a membrán két oldalán.
• A lipidoldékonyság azt jelenti, hogy a transzportált anyag milyen könnyen oldódik a membrán lipidrétegében.

A GLUT transzporter

• A GLUT transzporter egy passzív transzporter, amely a glukóz szállítását segíti a membránon keresztül.
• A GLUT transzporter polipeptidláncból áll, amely többször áthatol a membránon.
• A transzporternek legalább két konformációja van, amelyek lehetővé teszik a glukóz szállítását mindkét irányba a koncentrációgradiensnek megfelelően.
• A emléősök májsejtjeinek plazmamembránjában és más sejttípusokban is megtalálható.

A sejtek belső ionösszetételének fenntartása

• A aktív transzport energiát igénylő folyamat, amely a sejt belső ionösszetételének fenntartásában játszik szerepet.
• A pumpák olyan transzporterek, amelyek energiát igényelnek a koncentrációgradiens ellenében történő szállításhoz.
• Az ATP-ázok olyan enzimek, amelyek az ATP bontásából származó energiát használják az aktív transzporthoz.

Az aktív transzport típusai

• Elsődleges aktív transzport: ATP bontásából származó energiát közvetlenül használ fel a koncentrációgradiens ellenében történő szállításhoz.
  • Na+-K+ ATPáz (Na+K+-pumpa): A sejt belsejéből Na+ ionokat pumpál ki, és K+ ionokat pumpál be.
  • Ca2+-ATPáz (Ca2+ pumpa): A sejt belsejéből Ca2+ ionokat pumpál ki.
  • ABC transzporterek: Különböző molekulákat szállítanak a koncentrációgradiens ellenében az ATP felhasználásával.
• Másodlagos aktív transzport: A transzportot egy másik molekula által létrehozott iongradiens tartja fenn.
  • Makromolekulák transzportja: Endocitózis, Exocitózis

Az ionok koncentrációja a sejten belül és kívül

• A pozitív és negatív töltésű részecskék egyensúlyban kell legyenek mind a sejten belül, mind a sejten kívül.
• Na+ a leggyakoribb kation a sejten kívül, Cl- egyenlíti ki.
• K+ a leggyakoribb kation a sejten belül, kb. sejten belüli anionok egyenlítik ki.

A membrán áteresztő képessége

• A sejthártya szelektiv áteresztő, azaz a különböző anyagokra nézve különböző az áteresztőképessége.
• A fehérjementes lipid kettősréteg nem átjárható a legtöbb vízben oldódó molekula számára, de a membránfehérjék felelősek a kis vízben oldódó molekulák áthaladásáért.
• A kicsi, apoláros hidrofób molekulák (O2, CO2) könnyen áthatolnak a hártyán.
• A kicsi, töltéssel nem rendelkező poláros molekulák (víz, alkohol, glicerin) is áthatolnak a hártyán, de nehezebben, mint az apoláris molekulák.
• Az ionok és a nagyobb poláros molekulák (aminosavak, glukóz, nukleotidok) nehezen vagy egyáltalán nem áthatolnak a hártyán.

Az anyagok átjutása a sejtmembránon

• Egyszerű diffúzió: Kicsi, töltéssel nem rendelkező molekulák diffúziója a koncentrációgradiensnek megfelelően.
  • Nem igényli membránfehérjék közreműködését.
  • Például: O2, CO2, alkohol.
• Transzport: (integráns) membránfehérjék segítségével: a legtöbb oldott anyag áthaladása.
  • Transzporterek: A molekulákat kötik, és konformációváltozáson keresztül a membránon átjuttatják.
  • Csatornák: Hidrofil pórust képeznek a membránban, amelyen át a molekulák áthaladnak.

Transzportfolyamatok osztályozása

• Passzív transzport: Energiát nem igényel, a koncentrációgradiens irányában zajlik.
  • Szállítás a koncentrációgradiensnek megfelelően (pl. a magas koncentrációból az alacsonyabb koncentrációba).
  • Közvetítő: Minden csatorna és sok transzporter.
• Aktív transzport: Energiát igényel, a koncentrációgradiens ellenében zajlik.
  • Szállítás a koncentrációgradiens ellenében (pl. az alacsony koncentrációból a magasabb koncentrációba).
  • Közvetítő: Egyes transzporterek (pumpák).

Az anyagok átjutása a sejtmembránon: Összefoglalás

• Az anyagok átjutása a sejtmembránon keresztül különböző mechanizmusokon keresztül történhet: egyszerű diffúzió, facilitált diffúzió, aktív transzport.
• Egyszerű diffúzió: A lipidfázison keresztül történő diffúzió, nem igényli membránfehérjék közreműködését.
• Facilitált diffúzió: A membránon át történő transzport membránfehérjék segítségével, energiát nem igényel.
• Aktív transzport: Energiát igényel, a koncentrációgradiens ellenében történő transzport.

Ozmózis

• Az ozmózis a vízmolekula diffúziója a sejtmembránon keresztül, az ozmotikus nyomáskülönbségnek megfelelően.
• Ha a sejt belső ozmotikus nyomása nagyobb, mint a külső, akkor a víz a sejtbe áramlik, és a sejt duzzad.
• Ha a sejt külső ozmotikus nyomása nagyobb, mint a belső, akkor a víz kikerül a sejtből, és a sejt zsugorodik.
• Az izotóniás oldat azonos ozmotikus nyomással rendelkezik, mint a sejt.
• Hipotóniás oldat alacsonyabb ozmotikus nyomással rendelkezik, mint a sejt.
• Hipertóniai oldat nagyobb ozmotikus nyomással rendelkezik, mint a sejt.

Csatornán át történő transzport

• A csatornán át történő transzport egy típusú passzív transzport, amelynél a membránfehérjék vizes csatornákat képeznek a membránon keresztül.
• A csatornák szelektíven engedik át az anyagokat, és nyitottak vagy csukottak lehetnek.
• A csatornák nem alkotnak kötést a transzportált molekulával.
• Energiát nem igényel, tehát passzív.

Ez a kvíz a sejtmembránon át történő anyagtranszport különböző módszereit vizsgálja, beleértve a facilitált diffúziót és a GLUT transzportert. Megismerheted az ionösszetétel és a lipidoldékonyság fogalmát is. Teszteld tudásodat a sejtek anyagcseréjéről!