Passiv transport - överföring av ämnen från ett område med hög koncentration till ett område med blåsenergi utan att förbruka energi (till exempel diffusion , osmos ). Diffusion är den passiva rörelsen av ett ämne från ett område med högre koncentration till ett område med lägre koncentration. Osmos är den passiva rörelsen av vissa ämnen genom ett semipermeabelt membran (vanligtvis passerar små molekyler, stora gör det inte).
Det finns tre typer av penetration av ämnen i cellen genom membran: enkel diffusion, underlättad diffusion, aktiv transport .
Genom enkel diffusionsväg rör sig partiklar av ett ämne genom lipiddubbelskiktet. Riktningen för enkel diffusion bestäms endast av skillnaden i koncentrationerna av ämnet på båda sidor av membranet. Genom enkel diffusion tränger hydrofoba ämnen (O 2 , N 2 , bensen) och polära små molekyler (CO 2 , H 2 O, urea ) in i cellen . Polära relativt stora molekyler (aminosyror, monosackarider), laddade partiklar (joner) och makromolekyler (DNA, proteiner) penetrerar inte.
Enkel diffusion är en process där gas eller lösta ämnen sprids och fyller hela volymen av ämnet. Molekyler eller joner lösta i en vätska, som är i ett kaotiskt tillstånd, kolliderar med cellmembranets väggar, vilket kan orsaka ett dubbelt resultat: molekylen kommer antingen att studsa eller passera genom membranet. Om sannolikheten för det senare är hög, sägs membranet vara permeabelt för det givna ämnet.
Om koncentrationen av ett givet ämne på båda sidor av membranet är olika, så sker en process som hjälper till att utjämna koncentrationen. Både mycket lösliga (hydrofila) och olösliga (hydrofoba) ämnen passerar genom cellmembranet.
I det fall då membranet är dåligt permeabelt eller ogenomträngligt för ett givet ämne, utsätts det för verkan av osmotiska krafter. Vid lägre koncentration av ett ämne i en cell drar det ihop sig, vid högre koncentration släpper det in vatten.
De flesta ämnen transporteras genom membranet med hjälp av transportproteiner (bärarproteiner) nedsänkta i det. Alla transportproteiner bildar en kontinuerlig proteinpassage över membranet. Med hjälp av bärarproteiner genomförs både passiv och aktiv transport av ämnen. Polära ämnen (aminosyror, monosackarider), laddade partiklar (joner) passerar genom membran med hjälp av underlättad diffusion med deltagande av kanalproteiner eller bärarproteiner. Deltagandet av bärarproteiner ger en högre hastighet av underlättad diffusion jämfört med enkel passiv diffusion. Hastigheten för underlättad diffusion beror på ett antal orsaker: på den transmembrana koncentrationsgradienten för det transporterade ämnet, på mängden bärare som binder till det transporterade ämnet, på graden av bindning av ämnet av bäraren på en yta av ämnet. membran (till exempel på det yttre), på hastigheten av konformationsförändringar i bärarmolekylen, som ett resultat av vilket ämnet transporteras genom membranet och frigörs på andra sidan av membranet. Förenklad diffusion kräver inga speciella energikostnader på grund av ATP-hydrolys. Denna egenskap skiljer underlättad diffusion från aktiv transmembrantransport.
Många ämnen penetrerar biologiska membran genom enkel diffusion. Ämnen som har hög polaritet och organisk natur kan dock inte penetrera membranet genom enkel diffusion, dessa ämnen kommer in i cellen genom underlättad diffusion. Förenklad diffusion är diffusion av ett ämne längs dess koncentrationsgradient [1] , som utförs med hjälp av speciella bärarproteiner.
De karakteristiska egenskaperna hos denna typ av transport är:
Alla funktioner som anges ovan är resultatet av verkan av speciella bärarproteiner, såväl som deras låga innehåll i cellen. När det maximala antalet överförda ämnen uppnås, när alla bärare är upptagna, kommer en ytterligare ökning inte att leda till en ökning av mängden överförda ämnen - fenomenet mättnad. Ämnen som ständigt bärs av samma transportör kommer att konkurrera om det - fenomenet konkurrens.
Det finns flera typer av transporter. Unitransport - när molekyler eller joner transporteras över ett membran trots andra ämnen. Symport - överföringen av ämnen är riktad med andra föreningar. Antiport - transporten av ett ämne är riktad motsatt ett annat ämne eller jon (natrium-kaliumpump).
Bärarproteiner är transmembranproteiner som specifikt binder molekylen av den transporterade substansen och, genom att ändra konformationen, genomför överföringen av molekylen genom membranets lipidskikt. Bärarproteiner av alla typer har specifika bindningsställen för den transporterade molekylen. De kan ge både passiv och aktiv membrantransport.