Pengangkutan massa pasif

Daripada pengangkutan massa pasif adalah penyebaran substrat melalui biomembran. Penyebaran ini berlaku sepanjang kecerunan kepekatan dan tidak memerlukan tenaga. Proses penyebaran boleh terganggu pada usus pesakit HIV, misalnya.

Apa itu pengangkutan massa pasif?

Sel atau pembentukan sel dipisahkan antara satu sama lain di dalam badan oleh biomembran. Oleh kerana strukturnya yang khusus, lapisan pemisah yang fleksibel ini membolehkan pengangkutan molekul dan maklumat tertentu masuk dan keluar dari bahagian dalam sel.

Terdapat dua kaedah asas mengangkut bahan ke dalam dan keluar dari membran. Membran mempunyai kebolehtelapan selektif. Mereka membiarkan sebilangan bahan meresap, sementara ia bertindak sebagai penghalang bagi yang lain.

Pengangkutan zat aktif membolehkan membran terbuka dengan cara yang disasarkan untuk molekul yang sebenarnya tidak boleh telap kerana cas, kepekatan atau ukurannya. Pengangkutan aktif selalu berlaku dengan penggunaan tenaga. Perbezaan mesti dibuat antara ini dan jenis pengangkutan bahan pasif. Tidak diperlukan tenaga dalam bentuk pergerakan jirim melalui membran sel. Pengangkutan pasif harus disamakan dengan proses penyebaran yang berlaku di sepanjang kecerunan kepekatan dan mewujudkan keseimbangan kepekatan antara kedua sisi membran.

Fungsi & tugas

Di dalam sel atau petak sel, terdapat lingkungan kimia dan muatan tertentu yang diperlukan agar sel berfungsi. Kawasan ini hanya dikekalkan oleh sifat biomembran dan kebolehtelapan selektif. Pengangkutan bahan pasif dan aktif membekalkan sel atau petak sel dalam jumlah yang tepat dengan bahan yang diperlukan untuk persekitaran yang bermanfaat.

Terdapat dua jenis pengangkutan pasif. Penyebaran sederhana mempengaruhi molekul larut lipid dan berlaku pada kadar yang sangat perlahan. Mereka meresap secara bebas melalui membran sel. Bentuk pengangkutan pasif ini adalah satu dengan usaha yang paling sedikit. Jenis kedua difusi pasif adalah difusi difasilitasi, yang seterusnya dapat dibahagikan kepada dua sub-bentuk. Salah satu sub-bentuk ini adalah penyebaran yang difasilitasi oleh pembawa. Dengan bentuk pengangkutan bahan pasif ini, membran mengambil substrat dengan bantuan pembawa yang disebut. Pembawa adalah protein yang digunakan untuk mengenal pasti bahan yang diikat oleh substrat. Oleh kerana penyebaran sederhana berlaku pada kelajuan rendah, pembawa membantu mengangkut bahan melalui biomembran. Bilangan semua molekul pembawa adalah terhad.

Atas sebab ini, pengangkutan melalui molekul pembawa dikenakan kinetik tepu. Pengangkutan zat pasif oleh molekul pembawa juga boleh dihambat oleh persaingan. Apabila molekul pembawa menyambung ke substratnya, ia mengubah konformasinya dan menyusun semula dengan sewajarnya. Akibatnya, molekul substrat diangkut melalui biomembran dan hanya dilepaskan semula di sisi yang berlawanan.

Beberapa pembawa hanya boleh membawa satu molekul pada satu masa dan dengan itu mempunyai uniport. Pembawa lain mempunyai tapak pengikat untuk dua substrat molekul yang berbeza dan hanya mengubah penyesuaian apabila kedua-dua tapak pengikat ditempati. Kedua-dua molekul sama ada simport dalam arah yang sama atau antiport dalam arah yang bertentangan. Tidak ada pergantungan pada kecerunan elektrik.

Jenis kedua penyebaran difasilitasi adalah melalui liang dan saluran. Bentuk pengangkutan ini sangat mempengaruhi asid amino. Semasa pengangkutan ion, misalnya, substrat asid amino diserap melalui liang ke membran sel. Saluran dibentuk oleh protein. Terdapat laman web pengikat khas pada saluran yang mengandungi protein ini. Penyebaran yang difasilitasi melalui liang dan saluran adalah pengangkutan bahan terpilih yang dapat dipengaruhi secara elektrik dan kimia.

Hampir semua saluran hanya dibuka sebagai tindak balas kepada isyarat tertentu. Sebagai contoh, saluran yang dikawal ligan hanya bertindak balas terhadap bahan messenger seperti hormon. Beberapa saluran dikawal voltan dan terbuka untuk penyebaran dengan perubahan potensi membran. Selepas penyamaan kepekatan, saluran ditutup lagi.

Penyakit & penyakit

Sekiranya kebolehtelapan membran dan juga pengangkutan massa pasif terganggu, kebolehtelapan pelbagai ion tidak lagi diatur dengan ideal. Gangguan kebolehtelapan membran seperti itu sering timbul akibat penyakit kardiovaskular dan kadang-kadang merosakkan keseimbangan elektrolit.

Kadang-kadang gangguan kebolehtelapan membran juga turun temurun. Protein yang berbeza membina biomembran dan memberikan lapisan lipid ganda yang telap selektif. Apabila protein yang terlibat diubah, kebolehtelapan membran juga berubah. Fenomena ini berlaku, misalnya, di Myotonia congenita Thomsen. Gangguan genetik fungsi otot ini menyebabkan gen bermutasi yang bertanggungjawab untuk mengekodkan saluran klorida individu pada membran serat otot. Oleh kerana mutasi, kebolehtelapan ion klorida dikurangkan dan menyebabkan kekakuan otot.

Penyakit autoimun juga dapat diarahkan terhadap biomembran, contohnya sindrom antiphospholipid. Sistem imun menyerang protein membran fosfolipid yang terikat sebagai sebahagian daripada penyakit ini. Peningkatan kecenderungan darah beku juga meningkatkan risiko serangan jantung dan strok.

Mitokondriopati juga mengubah kebolehtelapan membran. Mitokondria adalah pembangkit tenaga tenaga badan sendiri, yang melepaskan radikal bebas ketika menjana tenaga. Bahan ini dipintas pada orang yang sihat. Proses ini gagal pada pesakit dengan mitokondiopati, yang merosakkan selaput dan sangat mengurangkan kemampuan mitokondria menghasilkan tenaga.

Pengangkutan zat pasif dan aktif melalui membran usus kecil terutamanya dipengaruhi oleh gangguan seperti enteropati HIV. Fenomena ini terutama mempengaruhi pesakit HIV dengan cirit-birit kronik dan boleh dikaitkan dengan aktiviti enzim interstinal yang berkurang.