Пасивен пренос на маса: Функция, роля и болести

Пасивен маса транспортът е дифузия на субстрати през биомембрана. Тази дифузия възниква по протежение на концентрация градиент и не изисква енергия. Процесът на дифузия може да бъде нарушен в червата на пациенти с ХИВ, например.

Какво е пасивен пренос на маса?

Пасивният транспорт на разтворено вещество е дифузия на субстрати през биомембраната на клетките в човешкото тяло. Клетките или клетъчните образувания се отделят една от друга в тялото с помощта на биомембрана. Този гъвкав сепарационен слой чрез своите специализирани структури позволява транспортирането на специфични молекули и информация към и от вътрешността на клетката. Има два основни вида транспорт на вещества в и извън мембраната. Мембраните имат селективна пропускливост. Те позволяват на някои вещества да се дифузират, като същевременно осигуряват бариера за други. The маса трансферният режим на активен транспорт позволява селективно да се отварят мембраните молекули за които те всъщност не са пропускливи поради техния заряд, концентрация или размер. Активният транспорт винаги се извършва с разход на енергия. Трябва да се прави разлика между това и маса транспортен вид пасивен транспорт. При тази форма на масово движение през a клетъчната мембрана, не се изисква енергия. Пасивният транспорт може да бъде приравнен на дифузионни процеси, протичащи по протежение на концентрация градиент и установява концентрация баланс между двете страни на мембраната.

Функция и задача

Вътре в клетка или клетъчно отделение химически и по заряд съществува определена среда, която е необходима на клетката да изпълнява своята функция. Тази среда се поддържа единствено чрез биомембранни свойства и селективна пропускливост. Пасивният и активен транспорт на разтворено вещество осигурява на клетката или клетъчното отделение точното количество вещества, необходими за поддържане на благоприятна среда. Има два различни вида пасивен транспорт. Простата дифузия включва разтворими в липиди молекули и се случва с изключително бавна скорост. Те дифузират свободно по клетъчната мембрана. Тази форма на пасивен транспорт е тази с най-малко усилия. Вторият тип пасивна дифузия е улеснена дифузия, която отново може да бъде разделена на два подтипа. Един от тези подтипове е улеснена дифузия, медиирана от носител. При тази форма на пасивен трансфер на маса, мембраната приема субстрата с помощта на така наречения носител. Носителят е протеин за маркиране на веществото, с което субстратът се свързва. Тъй като простата дифузия се случва с ниска скорост, носителят помага за транспортирането на веществото през биомембраната. Броят на всички молекули носители е ограничен. Поради тази причина транспортът през молекула носител е обект на кинетика на насищане. Пасивният пренос на маса през молекулите носители също може да бъде обект на конкурентно инхибиране. Когато молекула носител се свърже със своя субстрат, той променя конформацията и се пренарежда по съответния начин. В резултат на това субстратната молекула се пренася през биомембраната и се освобождава само от противоположната страна. Някои носители могат да носят само по една молекула наведнъж и по този начин да имат унипорт. Други носители имат места за свързване за два различни молекулярни субстрата и променят конформацията само когато двете места на свързване са заети. По този начин двете молекули са или симпортирани в една и съща посока, или антипортирани в противоположни посоки. По този начин няма зависимост от електрическия градиент. Вторият тип улеснена дифузия е през порите и каналите. Тази форма на транспорт включва аминокиселини в частност. Например, по време на йонния транспорт субстратът на аминокиселината се поема в клетъчната мембрана през порите. Каналите се образуват от протеини. На тези канали, съдържащи протеин, присъстват специални места за свързване. По този начин, облекчената дифузия през порите и каналите е селективен транспортиране на маса, върху която може да се влияе електрически и химически. Почти всички канали се отварят само в отговор на специфични сигнали. Например, лиганд-затворен канал реагира само на вестоносно вещество като хормон. Някои канали са с напрежение и са отворени за дифузия с промяна в мембранния потенциал. След изравняване на концентрацията каналите отново се затварят.

Болести и неразположения

Когато пропускливостта на мембраната и следователно пасивният транспорт на разтворени вещества се наруши, пропускливостта на различни йони вече не е идеално регулирана. Такива нарушения на пропускливостта на мембраните често се развиват от сърдечно-съдови заболявания и понякога засягат електролита баланс. Понякога нарушенията на мембранната пропускливост също са наследствени. Разни протеини изгражда биомембраната и й дава селективно пропусклив двоен липиден слой. Ако протеини участващите в този процес се променят, пропускливостта на мембраната също се променя. Това явление присъства, например, в myotonia congenita Thomsen. Това генетично нарушение на мускулната функция мутира a ген отговорен за кодирането на индивида хлорид канали в мускулни влакна мембрани. Поради мутацията, пропускливостта за хлорид йони намалява, причинявайки скованост на мускулите. Автоимунни заболявания може да се насочи и към биомембраната, като антифосфолипиден синдром. Като част от болестта, имунната система атакува свързаните с фосфолипиди протеини на мембраната. Получената повишена тенденция към кръв съсирването също увеличава риска от сърце атаки и удари. Митохондриопатиите също променят мембранната пропускливост. The митохондрии са собствените енергийни централи на тялото, които изхвърлят свободните радикали по време на производството на енергия. При здрави индивиди тези вещества се изчистват. Този процес се проваля при пациенти с митохондиопатия, уврежда мембраните и значително намалява митохондриикапацитет за генериране на енергия. Пасивният и активен транспорт на вещества през мембраните на тънко черво е специално засегнат от разстройства като ХИВ ентеропатия. Това явление засяга особено хронично болни от ХИВ диария и може да бъде свързано с намалена активност на интерстиналния ензими.