¿Cuáles son los métodos de transporte de sustancias a través de las membranas?

(1) Transporte pasivo

El transporte pasivo se refiere al proceso en el que las sustancias se transportan a través de membranas dependiendo de la fuerza impulsora electroquímica o del gradiente de presión osmótica. Las células en sí no necesitan consumir. bioenergía.

1. Difusión simple

(1) Concepto: difusión física simple sin intervención de mecanismos de transporte biológico.

(2) Características:

1) La membrana en sí no necesita consumir energía: debido a que el transporte de material se realiza a lo largo del gradiente electroquímico o depende del gradiente de presión osmótica, la energía requerida porque el movimiento material proviene de la energía potencial contenida en la propia solución altamente concentrada.

2) Transporta principalmente sustancias de alta liposolubilidad y pequeño peso molecular (como O2, CO2, N2, etanol, urea, etc.) y algo de agua.

Difusión facilitada.

2) Mecanismo de transporte: Aún no está del todo claro. Algunas personas creen que después de que el sitio portador se une reversiblemente a la sustancia de molécula pequeña en el lado de alta concentración, la configuración de la proteína cambia, las subunidades se tuercen y la sustancia se transporta al lado de baja concentración, con una tasa de transporte de 103 ~ 105 moléculas. / Segundo.

3) Características: ① Especificidad estructural, ② Fenómeno de saturación, ③ Inhibición competitiva

Los canales iónicos son un tipo de canal iónico que discurre a través de la bicapa lipídica y tiene un centro hidrófilo poro ​Proteínas de membrana. Cuando los poros están abiertos, los iones pueden fluir a través de la membrana a través de los poros sin entrar en contacto con la bicapa lipídica, lo que permite que los iones cargados con muy baja permeabilidad crucen la membrana plasmática a velocidades extremadamente rápidas (106 ~ 108 iones/segundo).

① Especificidad relativa: La selectividad iónica del canal no es tan estricta como la de la proteína portadora. Cada canal puede tener una alta permeabilidad a uno o varios iones, mientras que otros iones no pueden o no pueden pasar fácilmente: por ejemplo, el canal catiónico del receptor de acetilcolina de tipo N2 es muy permeable al K+ y al Na+, pero no puede pasar el Cl-.

②Sin fenómeno de saturación

③El canal tiene dos estados funcionales diferentes: desarrollo y cierre. El desarrollo y el cierre están controlados por determinadas sustancias químicas (hormonas, transmisores o potencial de membrana).

Tipos de canales

① Canales dependientes de voltaje: canales que se abren y cierran controlados por el potencial de membrana. Como los canales de sodio en las fibras nerviosas.

② Canal activado químicamente (puerta de ligando): un canal controlado por sustancias químicas (hormonas, transmisores, etc.) para abrirse y cerrarse. Como el canal catiónico del receptor de acetilcolina de tipo N2 en la membrana de la placa terminal.

③ Canal con compuerta mecánica (activado por presión): un canal controlado por factores mecánicos para abrir y cerrar. Como los canales cerrados mecánicamente en las células ciliadas auditivas.

Transporte activo primario

(1) Concepto: Proceso en el que las células utilizan directamente la energía generada por el metabolismo para transportar una sustancia a través de la membrana contra el gradiente de concentración o gradiente de potencial. Las proteínas de membrana que median en este proceso se denominan bombas de iones.

(2) Bomba de sodio-potasio:

1) Características de la bomba de sodio: La bomba de sodio-potasio, conocida como bomba de sodio, es una proteína de ATPasa dependiente de Na+, K+. . Sus características son: ① Es una proteína especial incrustada en la bicapa lipídica de la membrana; ② Tiene actividad ATPasa; ③ Su actividad depende de la presencia de Na+ y K+;

Transporte activo secundario

1) Transporte simétrico: Las moléculas del material que se transportan son en la misma dirección que la difusión de Na+, como por ejemplo el transporte de glucosa por el simportador Na+-glucosa.

Por ejemplo, la mucosa intestinal y las células epiteliales tubulares renales tienen bombas de sodio en la membrana basal celular, lo que hace que la concentración de Na+ intracelular sea menor que la de la luz intestinal o el líquido tubular. en la membrana apical interactúa con Na+ Después de que los tres componentes de la glucosa y la glucosa forman un complejo, la glucosa puede moverse desde la luz intestinal de baja concentración a las células epiteliales de alta concentración a lo largo de la diferencia de concentración de Na+ que ingresan al epitelio; Las células pasan a través de la membrana basal y la bomba de sodio transporta sodio al líquido tisular para completar el proceso de absorción activa de glucosa en la luz intestinal.

2) Contratransporte: Las moléculas de sustancia transportadas son opuestas a la dirección de difusión del Na+.

Como el intercambio Na+-Ca2+ que es común en diversas células. Funciona con 3 Na+ entrando a la célula y 1 Ca2+ saliendo de la célula, lo que puede mantener una baja concentración de Ca2+ intracelular.

Salir de la célula

(1) Concepto: proceso por el cual las macromoléculas intracelulares son expulsadas de la célula en forma de vesículas secretoras. Como por ejemplo la secreción de algunas hormonas, transmisores, enzimas, proteínas de la leche, etc.

(2) Proceso de exocitosis: retículo endoplásmico rugoso → vesículas → aparato de Golgi → vesículas grandes → dentro de la membrana plasmática → contacto y fusión de la membrana de la vesícula y la membrana plasmática → aparece una grieta en el punto de fusión →exocitosis.

(3) Forma exocelular:

1) Descarga continua del contenido de las vesículas: como el proceso de secreción continua de moco por las células caliciformes en la mucosa del intestino delgado.

2) Señales químicas especiales fuera de la membrana o cambios de potencial en ambos lados de la membrana → canales locales de Ca2+ abiertos → entrada de Ca2+ ↑, los depósitos de almacenamiento de Ca2+ liberan Ca2+ ↑ → Ca2+ intracelular ↑, lo que desencadena vesículas en el membrana plasmática Mover hacia adentro → fuera de la célula.

Entrar en la célula

(1) Concepto: Las macromoléculas o grupos extracelulares ingresan a la célula con la ayuda de la membrana celular para formar vacuolas fagocíticas o vacuolas fagocíticas.

(2) Tipo:

1) Fagocitosis: proceso por el que partículas o grupos ingresan a las células. Como monocitos, macrófagos y neutrófilos.

2) Deglución: proceso por el que sustancias líquidas entran en la célula. Entrada en fase líquida a la célula: proceso en el que el líquido extracelular y los solutos que contiene ingresan continuamente a la célula. Entrada celular mediada por receptores: el proceso en el que los transportadores se unen específicamente a los receptores de membrana y entran en las células. El proceso de transporte es: los receptores de membrana "reconocen" sustancias extracelulares y se combinan con ellas → invaginación local de la membrana → formación de vesículas de fagocitosis → fusión con endosomas → separación de receptores → las células utilizan transportadores, y los receptores y parte de la membrana Las estructuras forman vesículas circulantes más pequeñas, que regresan a la membrana celular y se fusionan con ella para convertirse en parte integral de la célula.