335

ważną rolę w regulacji objętości komórki. Wpływa ona na liczbę jonów K* i Na* wewnątrz komórki, a tym samym - na wartość ciśnienia osmotycznego jej wnętrza. Wartość ciśnienia osmotycznego (patrz rozdz. 7.8) cytoptozmy w porównaniu z ciśnieniem osmotycznym płynu pozakomórkowego decyduje o rozmiarach komórki jej kurczeniu się lub pęcznieniu. Komórka zawiera występujące w dużym stężę-mu organiczne i nieorganiczne jony równoważące ładunek elektryczny związany z obecnością makrocząsteczek białek obdarzonych ładunkiem elektrycznym W rezultacie ciśnienie osmotyczne wewnątrz komórki staje się większe niź w płynie ze-w nątrzkomórkowym. Wynikiem tego jest silna tendencja do przechodzenia wody z przestrzeni między komórkowej do w nętrza komórki. Aby zapobiec temu procesowi. który może prowadzić do pęcznienia komótki i w kołkowym efekcie do rozerwania błony komórkowej, w płynie międzykomórkowym utrzymywane musi być dostatecznie duże stężenie jonów nieorganicznych - głównie sodu i chloru. Jony sodu. zgodnie z ich silny m gradientem elektrochemicznym, wnikają do wnętrza komórki - pompa sodowo-potasowa utrzymuje równowagę osmotyc/ną, wypompowując je na zewnątrz. Wnikanie jonów Cl" z przestrzeni międzykomórkowej, gdzie •ch stężenie jest duże. do wnętrza komórki jest ograniczone przez istnienie różnicy potencjałów elektrycznych w poprzek błony (potencjału błonowego). Ujemny potencjał elektryczny wnętrza komórki za pomocą sił odpychania elektrostatycznego hamuje wnikanie ujemnych jonów chloru do wnętrza komórki. Potwierdzeniem roli. jaką pełni pompa sodowa-potasowa w regulacji objętości komórek jesi obserwacja zmian objętości komórek, w wyniku zablokowania aktywności pompy - prowadzi to zwykle do pęcznienia komórek i pękania ich błon komórkowych.

13.2.5. Dynamika procesów transportu

Przy określonej różnicy bodźców o szybkości transportu cząsteczek danej substancji do lub na zewnątrz komórki decydują właściwości błony - głów nic jej przepuszczalność. Różne błony wykazują różną przepuszczalność dla tej samej substancji, w zależności od rodzaju tkanki. Gdy przepuszczalność błony jest duża. wyrównywanie stężeń odbywa się szybko. Wraz ze zmniejszaniem się przepuszczalności błony czas. po którym dochodzi do wyrównania stężeń wewnątrz i na zewnątrz komórki, wydłuża s»ę. Na rycinie 13.7 pokazano zależność stężenia c_m dyfundującej substancji wewnątrz komórki od czasu trwania dy fuzji w zależności od przepuszczalności błony komórkowej tej komórki dla molekuł różnych substancji. Cząstki A. B oraz w mniejszym stopniu C przenikają przez błonę szybko - oznacza to dużą przepuszczalność błony dla tych cząsteczek. Dla cząsteczek D oraz E błona posiada znacznie mniejszą przepuszczalność - przechodzą one przez błonę znacznie wolniej.

Jak pamiętamy, szybkość procesów transportu opisywana wielkością strumienia J. załeży od wartości wywołujących transport bodźców. Czynnikiem pozwalającym odróżnić prostą dyfuzję od transportu, w którym pośredniczą białka transportujące, jest relacja pomiędzy wartością strumienia a wartością wywołującego go bodźca termodynamicznego. W przypadku dyfuzji, zgodnie z prawem Ficka, strumień J

335