הובלה המונית פסיבית

של ה הובלה המונית פסיבית הוא התפשטות של מצעים דרך ביוממברנה. דיפוזיה זו מתרחשת לאורך מדרגת הריכוז ואינה דורשת אנרגיה כלשהי. תהליך ההפצה יכול, למשל, להפריע במעיים של חולי HIV.

מהי הובלה המונית פסיבית?

תאים או תצורות תאים מופרדים זה מזה בגוף על ידי ביוממברנה. הודות למבנים המיוחדים לה, שכבת ההפרדה הגמישה הזו מאפשרת הובלת מולקולות ומידע ספציפיים אל פנים התא ומחוצה לו.

ישנם שני מצבים בסיסיים להעברת חומרים לקרום ומחוצה לו. לממברנות יש חדירות סלקטיבית. הם מאפשרים לחומרים מסוימים להתפזר בעוד שהם פועלים כמחסום לאחרים.

הובלה פעילה של חומרים פירושה שממברנות יכולות להיפתח באופן ממוקד למולקולות שאליהן הן למעשה אינן חדירות בגלל מטען, ריכוזן או גודלן. הובלה פעילה תמיד מתבצעת תוך שימוש באנרגיה. יש להבחין בין זה לבין סוג ההובלה ההמונית של הובלה פסיבית. אין צורך באנרגיה בצורה זו של תנועת חומר דרך קרום התא. יש להשוות בין הובלה פסיבית לתהליכי דיפוזיה שמתרחשים לאורך שיפוע הריכוז ומייצרים איזון ריכוז בין שני צידי הממברנה.

פונקציה ומשימה

בתא או בתא תא קיימת סביבה כימית וטעינה מסוימת הנחוצה כדי שהתא יתפקד. סביבה זו נשמרת רק על ידי תכונות הביוממברנה והחדירות הסלקטיבית. הובלת החומרים הפסיביים והפעילים מספקים את התא או את תא התא בכמות הנכונה בדיוק עם החומרים הנדרשים לסביבה מועילה.

ישנם שני סוגים שונים של הובלה פסיבית. הדיפוזיה הפשוטה משפיעה על מולקולות מסיסות שומנים ומתרחשת בקצב איטי במיוחד. הם מתפזרים בחופשיות דרך קרום התא. צורה זו של תחבורה פסיבית היא זו עם המאמץ הנמוך ביותר. הסוג השני של דיפוזיה פסיבית הוא קל יותר דיפוזיה, אשר בתורו ניתן לחלק לשתי תת-צורות. אחת מתת-צורות אלה היא דיפוזיה מקלה בתיווך באמצעות הספק. בעזרת סוג זה של העברת מסה פסיבית, הממברנה מרימה את המצע בעזרת מנשא שנקרא. המנשא הוא חלבון שמזהה את החומר אליו נקשר המצע. מכיוון שהתפשטות פשוטה מתרחשת בקצב איטי, המנשא מסייע בהובלת החומר דרך הביוממברנה. המספר של כל מולקולות הנשא מוגבל.

מסיבה זו, ההובלה דרך מולקולת נשא כפופה לקינטיקה רוויה. הובלה פסיבית של חומרים על ידי מולקולות נשאות יכולה להיות נתונה גם לעיכוב תחרותי. כאשר מולקולת נשא מתחברת למצע שלה, היא משנה את הקונפורמציה שלה ומסדרת מחדש בהתאם. כתוצאה מכך, מולקולת המצע מועברת דרך הביוממברנה ומשוחררת רק בצד הנגדי.

ישנם נשאים שיכולים לשאת מולקולה אחת בלבד בכל פעם ובכך יש uniport. לנשאים אחרים יש אתרי קשירה לשני מצעים מולקולריים שונים ומשנים את הקונפורמציה רק ​​כאשר שני אתרי הכריכה תפוסים. שתי המולקולות הן סימפטיות לאותו כיוון או נוגעות נגד כיוונים הפוכים. אין תלות בשיפוע החשמלי.

הסוג השני של דיפוזיה מקלה הוא דרך נקבוביות ותעלות. צורת תחבורה זו משפיעה במיוחד על חומצות אמינו. במהלך הובלת יונים, למשל, המצע של חומצת האמינו נספג בקרום התא דרך נקבוביות. התעלות נוצרות על ידי חלבונים. ישנם אתרים קשורים מיוחדים בערוצים אלה המכילים חלבונים. הדיפוזיה הקלה דרך נקבוביות ותעלות היא הובלת חומר סלקטיבי שניתן להשפיע עליהם באופן חשמלי וכימי.

כמעט כל הערוצים נפתחים רק בתגובה לאותות מסוימים. למשל, ערוץ בשליטת ליגנד מגיב רק לחומר מסנג'ר כמו הורמון. חלק מהתעלות נשלטות על מתח ופתוחות להתפשטות עם שינוי בפוטנציאל הממברנה. לאחר השוואת הריכוז, הערוצים נסגרים שוב.

מחלות ומחלות

אם הפרעה של חדירות הממברנה וכך גם הובלת המסה הפסיבית, החדירות של יונים שונים כבר אינה מווסתת באופן אידיאלי. הפרעות חדירות ממברנות כאלה מתפתחות לרוב ממחלות לב וכלי דם ולפעמים פוגעות במאזן האלקטרוליטים.

לפעמים הפרעות חדירות ממברנות הן גם תורשתיות. חלבונים שונים בונים את הביוממברנה ומעניקים לו שכבת שומנים כפולה חדירה באופן סלקטיבי. כאשר החלבונים המעורבים משתנים, גם חדירות הממברנה משתנה. תופעה זו מתרחשת, למשל, ב- Myotonia congenita Thomsen. הפרעה גנטית זו בתפקוד השרירים גורמת למוטציה של גן האחראי לקידוד תעלות הכלוריד הבודדות בקרומי סיבי השריר. בגלל המוטציה, הפחתות ביוני כלוריד מצטמצמת ובכך גורמת לנוקשות שרירים.

מחלות אוטואימוניות יכולות להיות מופנות גם נגד הביוממברנה, למשל התסמונת האנטי-פוספוליפיד. מערכת החיסון תוקפת את החלבונים הקשורים לפוספוליפיד של הממברנה כחלק מהמחלה. הנטייה המוגברת לקרישת דם מגדילה גם את הסיכון להתקפי לב ושבץ מוחי.

מחלות מיטוכונדריות גם כן משנות את חדירות הממברנות. המיטוכונדריה הן תחנות כוח אנרגיות של הגוף אשר משחררות רדיקלים חופשיים בעת ייצור אנרגיה. חומרים אלה יורטו אצל אנשים בריאים. תהליך זה נכשל בקרב חולים עם מיטוכונדיופתיה, הפוגעת בקרומים ומפחיתה מאוד את יכולתם של המיטוכונדריה לייצר אנרגיה.

הובלה פסיבית ופעילה של חומרים דרך ממברנות המעי הדק מושפעת במיוחד מהפרעות כמו אנטרטופתיה של HIV. תופעה זו פוגעת במיוחד בחולי HIV הסובלים משלשול כרוני ויכולה להיות קשורה להפחתת הפעילות של אנזימי הבין הרחם.