ሴል በፕላኔታችን ላይ ያሉ የሁሉም ህይወት መዋቅራዊ አሃድ እና ክፍት ስርአት ነው። ይህ ማለት ህይወቱ ከአካባቢው ጋር የማያቋርጥ የቁስ እና የኢነርጂ ልውውጥ ያስፈልገዋል ማለት ነው። ይህ ልውውጡ የሚከናወነው በገለባው በኩል - የሴል ዋናው ድንበር ነው, እሱም ንጹሕ አቋሙን ለመጠበቅ የተነደፈ ነው. ሴሉላር ሜታቦሊዝም የሚከናወነው በገለባው በኩል ነው እና የአንድ ንጥረ ነገር ትኩረትን ቀስ በቀስ ወይም በእሱ ላይ ይሄዳል። በሳይቶፕላስሚክ ሽፋን ላይ በንቃት ማጓጓዝ ውስብስብ እና ጉልበት የሚጠይቅ ሂደት ነው።
Membrane - ማገጃ እና መግቢያ
የሳይቶፕላስሚክ ሽፋን የበርካታ ሕዋስ ኦርጋኔሎች፣ ፕላስቲዶች እና መካተቶች አካል ነው። ዘመናዊ ሳይንስ በሜምብራል መዋቅር ፈሳሽ ሞዛይክ ሞዴል ላይ የተመሰረተ ነው. በሽፋኑ ላይ ያሉ ንጥረ ነገሮችን በንቃት ማጓጓዝ የሚቻለው በእሱ ምክንያት ነው።የተወሰነ ሕንፃ. የሽፋኖቹ መሠረት የሚሠራው በሊፕድ ቢላይየር ነው - በዋናነት ፎስፎሊፒዲዶች በሃይድሮፊሊክ-ሃይድሮፎቢክ ባህሪያቸው መሠረት ይደረደራሉ። የሊፕድ ቢላይየር ዋና ዋና ባህሪያት ፈሳሽነት (ቦታዎችን የመክተት እና የማጣት ችሎታ), ራስን መሰብሰብ እና አለመመጣጠን ናቸው. ሁለተኛው የሽፋን አካል ፕሮቲኖች ናቸው. ተግባራቸው የተለያዩ ናቸው፡ ንቁ መጓጓዣ፣ መቀበያ፣ መፍላት፣ እውቅና።
ፕሮቲኖች በሁለቱም በሽፋን ላይ እና በውስጥም ይገኛሉ ፣ እና የተወሰኑት ብዙ ጊዜ ወደ ውስጥ ይገባሉ። በአንድ ሽፋን ውስጥ ያሉ ፕሮቲኖች ንብረታቸው ከአንድ ጎን ወደ ሌላው ("flip-flop" ዝላይ) የመንቀሳቀስ ችሎታ ነው። እና የመጨረሻው ክፍል በሽፋኑ ወለል ላይ የካርቦሃይድሬትስ ሳክራራይድ እና ፖሊሶካካርዴድ ሰንሰለቶች ናቸው. ተግባራቸው ዛሬም አከራካሪ ነው።
በገለባው ላይ ያሉ ንጥረ ነገሮች ንቁ መጓጓዣ ዓይነቶች
ገቢር የሚሆነው በሴል ሽፋን አማካኝነት የንጥረ ነገሮችን ማስተላለፍ ነው፣ ይህም ቁጥጥር የሚደረግበት፣ በሃይል ወጪዎች የሚከሰት እና ከማጎሪያ ቅልጥፍና ጋር የሚቃረን ነው (እቃዎቹ ከዝቅተኛ ትኩረት ወደ አካባቢው ይሸጋገራሉ) ከፍተኛ ትኩረት). በምን አይነት የሀይል ምንጭ መሰረት የሚከተሉት የመጓጓዣ ዘዴዎች ተለይተዋል፡
- ዋና ንቁ (የኃይል ምንጭ - የአዴኖሲን ትሪፎስፎሪክ አሲድ ኤቲፒ ሃይድሮሊሲስ ወደ አዴኖሲን ዲፎስፎሪክ አሲድ ADP)።
- ሁለተኛ ንቁ (በመጀመሪያ ደረጃ የንጥረ ነገሮች ማጓጓዣ ዘዴዎች በተፈጠረው ሁለተኛ ሃይል የቀረበ)።
ፕሮቲኖች-ረዳቶች
በመጀመሪያውም ሆነ በሁለተኛው ጉዳዮች፣ ያለ ተሸካሚ ፕሮቲኖች ማጓጓዝ አይቻልም። እነዚህ የማጓጓዣ ፕሮቲኖች በጣም ልዩ ናቸው እና የተወሰኑ ሞለኪውሎችን እና አንዳንድ ጊዜ የተወሰኑ ሞለኪውሎችን ለመሸከም የተነደፉ ናቸው። ይህ በተለዋዋጭ የባክቴሪያ ጂኖች ላይ በሙከራ የተረጋገጠ ሲሆን ይህም በተወሰነ ካርቦሃይድሬት ሽፋን ላይ ንቁ መጓጓዣ የማይቻል ሆኖ ተገኝቷል። ትራንስሜምብራን ማጓጓዣ ፕሮቲኖች እራስ-አጓጓዦች ሊሆኑ ይችላሉ (ከሞለኪውሎች ጋር ይገናኛሉ እና በቀጥታ ወደ ሽፋኑ ይሸከማሉ) ወይም ሰርጥ-መፈጠራቸው (ለተወሰኑ ንጥረ ነገሮች ክፍት በሆኑ ሽፋኖች ውስጥ ያሉ ቀዳዳዎች)።
ሶዲየም እና ፖታሺየም ፓምፕ
በጣም የተጠና ምሳሌ በሜዳ ሽፋን ውስጥ ያሉ ንጥረ ነገሮች ተቀዳሚ ንቁ መጓጓዣ ና+ -፣ ኬ+ -ፓምፕ ነው። ይህ ዘዴ በሴሉ እና በሌሎች የሜታብሊክ ሂደቶች ውስጥ ያለውን የኦስሞቲክ ግፊት ለመጠበቅ አስፈላጊ የሆነውን የ Na+ እና K+ ionዎች ልዩነት በሁለቱም የሽፋኑ ክፍሎች ላይ ያለውን ልዩነት ያረጋግጣል። የትራንስሜምብራን ተሸካሚ ፕሮቲን፣ ሶዲየም-ፖታስየም ATPase፣ ሶስት ክፍሎችን ያቀፈ ነው፡
- በፕሮቲን ሽፋን ውጫዊ በኩል የፖታስየም ions ሁለት ተቀባይ ተቀባይዎች አሉ።
- በገለባው ክፍል ላይ ሶስት የሶዲየም ion ተቀባይ ተቀባይዎች አሉ።
- የፕሮቲን ውስጠኛው ክፍል የኤቲፒ እንቅስቃሴ አለው።
ሁለት ፖታሲየም ions እና ሶስት ሶዲየም ions ከፕሮቲን ተቀባይ በሁለቱም የገለባው ክፍል ላይ ሲተሳሰሩ የኤቲፒ እንቅስቃሴ ይበራል። የ ATP ሞለኪውል በፖታስየም ionዎች ማጓጓዝ ላይ የሚውለው ሃይል በመለቀቁ ወደ ADP ሃይድሮላይዝድ ይደረጋል.ውስጥ, እና ሶዲየም ions ከሳይቶፕላስሚክ ሽፋን ውጭ. የዚህ አይነት ፓምፕ ውጤታማነት ከ 90% በላይ እንደሆነ ይገመታል, ይህም በራሱ በጣም አስደናቂ ነው.
ለማጣቀሻ፡ የውስጣዊ ማቃጠያ ሞተር ብቃት 40%፣ ኤሌክትሪክ - እስከ 80% ነው። የሚገርመው, ፓምፑ በተቃራኒው አቅጣጫ ሊሠራ እና ለኤቲፒ ውህደት እንደ ፎስፌት ለጋሽ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል. ለአንዳንድ ህዋሶች (ለምሳሌ ነርቭ ሴሎች) እስከ 70% የሚሆነው ሃይል ሶዲየምን ከሴሉ ውስጥ በማውጣት ፖታስየም ionዎችን ወደ ውስጥ በማስገባት ይውላል። የካልሲየም, ክሎሪን, ሃይድሮጂን እና አንዳንድ ሌሎች cations (አዎንታዊ ክፍያ ጋር አየኖች) ፓምፖች በተመሳሳይ ንቁ ትራንስፖርት መርህ ላይ ይሰራሉ. እንደዚህ አይነት ፓምፖች ለአኒዮኖች አልተገኙም (በአሉታዊ መልኩ የተከሰሱ ions)።
የካርቦሃይድሬትስ እና አሚኖ አሲዶች ኮትራንፖርት
የሁለተኛ ደረጃ ንቁ ትራንስፖርት ምሳሌ ግሉኮስ፣አሚኖ አሲድ፣አዮዲን፣አይረን እና ዩሪክ አሲድ ወደ ሴሎች መሸጋገር ነው። በፖታስየም-ሶዲየም ፓምፕ አሠራር ምክንያት, የሶዲየም ክምችት ቅልጥፍና ተፈጥሯል: ትኩረቱ ከውጭ ከፍተኛ ነው, እና በውስጡ ዝቅተኛ (አንዳንድ ጊዜ 10-20 ጊዜ). ሶዲየም ወደ ሴል ውስጥ የመሰራጨት አዝማሚያ ስላለው የዚህ ስርጭት ኃይል ንጥረ ነገሮችን ለማጓጓዝ ሊያገለግል ይችላል. ይህ ዘዴ ኮትራንፖርት ወይም የተጣመረ ንቁ ትራንስፖርት ይባላል። በዚህ ሁኔታ, ተሸካሚው ፕሮቲን በውጭ በኩል ሁለት ተቀባይ ማዕከሎች አሉት-አንዱ ለሶዲየም እና ሌላኛው ለተጓጓዘው ንጥረ ነገር. የሁለቱም ተቀባይ ተቀባይዎች ካነቁ በኋላ ብቻ ፕሮቲን የተስተካከሉ ለውጦችን እና የስርጭት ኃይልን ያካሂዳል.ሶዲየም የተጓጓዘውን ንጥረ ነገር ወደ ህዋሱ ከማጎሪያው ፍጥነት አንፃር ያስተዋውቃል።
የነቃ ትራንስፖርት ዋጋ ለሕዋሱ
የተለመደው የንጥረ ነገሮች ስርጭት በዘፈቀደ ለረጅም ጊዜ ከቀጠለ ከሴሉ ውጭ እና ውስጥ ያለው ትኩረታቸው እኩል ይሆናል። እና ይህ ለሴሎች ሞት ነው. ከሁሉም በላይ, ሁሉም ባዮኬሚካላዊ ሂደቶች በኤሌክትሪክ እምቅ ልዩነት ውስጥ መቀጠል አለባቸው. ንቁ ካልሆኑ ፣ ከትኩረት ቀስ በቀስ ፣ ንጥረ ነገሮችን ማጓጓዝ ፣ የነርቭ ሴሎች የነርቭ ግፊትን ማስተላለፍ አይችሉም። እና የጡንቻ ሕዋሳት የመገጣጠም ችሎታን ያጣሉ. ሴሉ የአስም ግፊትን መቋቋም አይችልም እና ይወድቃል። እና የሜታቦሊዝም ምርቶች ወደ ውጭ አይመጡም. እና ሆርሞኖች በጭራሽ ወደ ደም ውስጥ አይገቡም. ለነገሩ አሜባ እንኳን ሃይልን ያጠፋል እና ተመሳሳይ ion ፓምፖችን በመጠቀም በገለባው ላይ እምቅ ልዩነት ይፈጥራል።
