DSCN6243 (Kopiowanie)

5 dyfuzja ^T*

DIALIZA

5.4.4. lYansport przez błony

Przez błony komórkowe przenika nie tylko informacja, lecz również cały szereg niezbędnych komórce substancji. Procesy transportu możemy w niektórych przypadkach zaobserwować pod mikroskopem, gdy dotyczą one dużych cząsteczek i to najlepiej ciał stałych (egzocytoza, endocytoza). Najczęściej zachodzące zjawiska transportowe są jednak pod mikroskopem niewidoczne, albowiem dotyczą roztworów; określamy je jako wchłanianie. Wchłanianie substancji przez komórkę może odbywać się na drodze specyficznych przekształceń zjawiska dyfuzji, jakimi są osmoza i dializa, a także w następstwie transportu ułatwionego i transportu aktywnego.

5.4.4.I. Dyfuzja i osmoza

Podstawowym składnikiem komórki jest woda i ten sam związek stanowi zazwyczaj dla komórki środowisko zewnętrzne. Woda jest doskonałym rozpuszczalnikiem bardzo wielu związków, tak organicznych (np. cukry, aminokwasy), jak i nieorganicznych (soli, kwasów, zasad). Substancje rozpuszczone w następstwie zderzeń cząsteczek rozpraszają się równomiernie w środowisku. Zjawisko takie nazywamy dyfuzją i zaobserwować je możemy na przykład wrzucając kostkę cukru do szklanki wody. Po pewnym czasie woda będzie równomiernie słodka.

Jednakże komórka stawia na drodze dyfundujących cząstek zaporę w postaci błony cytoplazmatycznej. Błona ta jest półprzepuszczałna, tzn. tylko niektóre związki mogą przez nią przenikać i to jedynie odpowiednimi „drzwiami". Te drzwi stanowią białka, w których strukturze trzeciorzędowej zawarta jest woda, a więc jej cząsteczki mogą się wymieniać. Woda zatem zawsze może przenikać do wnętrza komórki, natomiast rozproszone w niej substancje - nie zawsze (ryc. 5-69).

Ryc. 5 - 69. Porównanie procesów dyfuzji, osmozy i dializy (opis w tekście). T, - początek doświadczenia; T, - koniec doświadczenia Rysunek w okrągłym „polu widzenia” ilustruje ruch cząsteczek w sytuacji; nieobecności żadnych błon (dyfuzja), obecności błony półprzepuszczalnej (osmoza) i błony dializacyjnej (diali/ai Fragmenty błony oznaczone jako czarne prostokąty, poprzedzielane otworami w Wonie. Cząsteczki rozpuszczalnika oznaczono ha dwóch rysunkach (jako czarne kropki); cząsteczki substancji rozpuszczone) - większe kółka (białe lub kropkowane) (JD).

Zjawisko przenikania przez błonę półprzepuszczalną jedynie cząsteczek rozpuszczalnika (np. wody), a nie przenikanie substancji rozpuszczonej (np. cukru) nazywamy osmozą.

Osmoza to podstawowa „umiejętność” wszystkich komórek. Dzięki temu zjawisku mogą one uzyskiwać potrzebne ilości wody; po prostu woda, jako rozpusz.czalnik, wnika do cytoplazmy. dążąc do wyrównania stężeń po obu stronach błony.

Ody probówkę z 5% roztworem wodnym glukozy lub 0,9% roztworem wodnym NaCI zamkniemy błoną półprzepuszczalną i zanurzymy w naczyniu z wodą, poziom płynu w probówce zacznie «< podnosić (ryc. 5-70). Zjawisko to możemy wytłumaczyć następująco: cząsiec/ki rozpuszczalnika zderzają się, w wyniku tych zderzeń pewna część cząsteczek przenika na drugą sirouę błony, 4° środowiska zawierającego sól (bądź cukier). Tu jednak wiele molekuł wody jest /.iir/yimw-ui"¹*

SP

r¹⁸?

B