Transport przez błony

biologiczne

Rodzaje transportu



Transport

Transport

bierny:

bierny:

W tym transporcie

nie jest

nie jest

wykorzystywana

wykorzystywana

energia

pochodząca z procesów
metabolicznych.



Transport

Transport

aktywny:

aktywny:

Jest to transport

wykorzystujący

wykorzystujący

energię

pochodzącą z procesów

metabolicznych.

Transport bierny



Dyfuzja prosta



Dyfuzja złożona



Dyfuzja ułatwiona –

transport na
nośnikach

Spontaniczny

Spontaniczny

transport substancji wywołany

różnicą stężeń
w różnych punktach obszaru zajmowanego
przez tę substancję

Dyfuzja prosta

1

2

S

c

1

>c

2

dx

c

2

- c

1

= dc

j =

dt

dm

S

1

Prawo Ficka

j = D·

dx

dc

Dyfuzja prosta

Dyfuzja prosta

gęstość strumienia

)

c

(c

P

j

w

z







Dyfuzja prosta przez
błonę

j = D

dx

dc

c

1

c

2

c

z

c

w

-dc = -(c

2

-c

1

) = (c

1

-c

2

)

dx = h

j =

h

)

c

(c

D

2

1





=

)

c

(c

h

D

γ

w

z







c

1

=

z

c

γ

w

c

γ

i c

2

=

h

D

γ

P





Dyfuzja prosta przez

błonę

S

tr

u

m

ie

ń

p

rz

e

z

b

ło

n

ę

stężenie

dy

fu

zja

p

ro

sta

Dyfuzja prosta

W ten sposób przenikają do wnętrza komórki:

•

substancje

substancje

rozpuszczalne w lipidach

rozpuszczalne w lipidach

(lipofilne)

(lipofilne)

•

gazy:

gazy:

O

O

2

2

, N

, N

2

2

, CO

, CO

2

2

•

małe, obojętne cząsteczki np.:

małe, obojętne cząsteczki np.:

mocznik, etanol

mocznik, etanol

transport na nośnikach

W błonach znajdują się białka
odpowiedzialne za
transport, zwane

białkami

białkami

transportowymi

transportowymi

lub

nośnikami

nośnikami

cytoplazma

cytoplazma

transport na
nośnikach

uniport

transport na

nośnikach

j= j

m

z

m

z

c

K

c





Strumień przepływający przez błonę opisany
jest równaniem:

S

tr

u

m

ie

ń

p

rz

e

z

b

ło

n

ę

stężenie

dyfuzja ułatwiona

dy

fu

zja

p

ro

sta

transport na

nośnikach

gradie

gradie

nt

nt

Na

Na

+

+

Na

Na

+

+

symport

glu

glu

koza

koza

Na

Na

+

+

antyport

Na

Na

+

+

Ca

Ca

2+

2+

transport na nośnikach

g

g

radient

radient

glukozy

glukozy

transport na nośnikach

W ten sposób przenikają do wnętrza komórki:



cukry

cukry



aminokwasy

aminokwasy



nukleotydy

nukleotydy

Dyfuzja złożona

Bierny

Bierny

transport

nie zgodny

nie zgodny

z prawem Ficka.

Oprócz różnicy stężeń,

na transport wpływają

na transport wpływają

dodatkowe bodźce

dodatkowe bodźce

:

•

różnica ciśnień hydrostatycznych:

różnica ciśnień hydrostatycznych:

filtracja i ultrafiltracja

filtracja i ultrafiltracja

•

różnica potencjałów elektrycznych:

różnica potencjałów elektrycznych:

elektrodyfuzja

elektrodyfuzja



oczyszczanie krwi z wody i

niepotrzebnych

składników w kłębuszkach

nerkowych.

filtracja i ultrafiltracja



sztuczna nerka

eletrodyfuzja

Wyspecjalizowane białka

integralne, tzw.

kanały jonowe

kanały jonowe

tworzą wypełnione

wodą
pory, którymi przez błonę
transportowane
są jony.

Transport przez kanały

jonowe jest

transportem

biernym

!!!

Transport aktywny

1. transport pierwotny:

•

pompy jonowe

2. transport wtórny

α α

β

β

miejsce
wiązania

ATP

ATP

cytoplazma

Pompa sodowo –

potasowa

Jest to białko integralne błony
komórkowej hydrolizujące

ATP

ATP

K

K

+

+

ATP

ATP

ATP

ATP

ADP

ADP

P

P

K

K

+

+

P

P

Na

Na

+

+

Pompa sodowo –

potasowa

Na

Na

+

+

pompa sodowo –

potasowa

• Na każdą rozłożoną cząsteczkę ATP transportuje

:

:

3 jony Na

3 jony Na

+

+

z komórki i 2 jony K

z komórki i 2 jony K

+

+

do komórki

do komórki

• utrzymuje stałą różnicę stężeń jonów Na

+

i K

+

po

obu stronach błony.

Pompy wapniowe

Są to białka integralne błony
komórkowej i błony siateczki
endoplazmatycznej hydrolizujące

ATP

ATP

.

.

• utrzymują

niskie

niskie

stężenie jonów

Ca

Ca

2+

2+

w cytoplazmie.

Pompa protonowa

Jest to białko integralne błony komórkowej
hydrolizujące

ATP

ATP

, odpowiedzialne za transport

protonów przez błony biologiczne.

• utrzymuje kwaśne środowisko wewnątrz lizosomów

• uczestniczy w wydzielaniu kwasu żołądkowego

Transport aktywny

wtórny

•

nie zależy

nie zależy

bezpośrednio

bezpośrednio

od

od

procesów

procesów

metabolicznych.

metabolicznych.

•

transport substancji przez układ

transport substancji przez układ

błon sprzężony z

błon sprzężony z

pierwotnym

pierwotnym

transportem aktywnym

transportem aktywnym

innej

innej

substancji zachodzącym w jednej z

substancji zachodzącym w jednej z

błon.

błon.

Transport aktywny

wtórny

•

transport

transport

bierny

bierny

glukozy w nabłonku

glukozy w nabłonku

jelitowym jest „napędzany”

jelitowym jest „napędzany”

aktywnym

aktywnym

transportem jonów Na

transportem jonów Na

+

+

.

.

Na

+

gluko

gluko

za

za

światło
jelita

kre
w

α α β β

Transport aktywny

Transport aktywny

wtórny

wtórny