Informacije

Kako 'fosforilacija glukoze' održava gradijent koncentracije u membranskom transportu (olakšana difuzija)?

Kako 'fosforilacija glukoze' održava gradijent koncentracije u membranskom transportu (olakšana difuzija)?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Naša knjiga objašnjava kako glukoza iz krvne plazme lakšem transportom dospijeva u crvena krvna zrnca.

Ovde u knjizi stoji da će glukoza biti transportovana unutra pomoću proteina nosača. Tada će glukoza biti fosforilirana pomoću ATP-a. Fosforilacija molekula glukoze održava gradijent koncentracije. Ovo sprječava difuziju glukoze natrag u krvnu plazmu.

Na osnovu mog trenutnog razumijevanja, koncentracija se mijenja samo kada se promijeni broj otopljenih molekula.

Moje pitanje je: "Kako fosforilacija može održati gradijent koncentracije ako ne mijenja broj molekula unutar crvenih krvnih zrnaca?"


Nekakav "magični trik" koji biologija radi.

Uz olakšan transport, kretanje je pasivno. Odnosno, imate protein kroz koji određeni molekuli/joni mogu proći, ali ne pumpate ili ne koristite energiju za pomicanje molekula. To znači da se molekuli mogu slobodno kretati u bilo kojem smjeru, u skladu s koncentracijskim (i električnim) gradijentima.

Stoga, pod pretpostavkom da nema utjecaja električnih gradijenata, najveća koncentracija koju pasivno transportirani molekul može postići je jednaka koncentracija iznutra i izvana.

Hemijski, fosforilirana glukoza nije glukoza. TO JE fosforilisana glukoza. Ako fosforilirate svaki molekul glukoze koji uđe, vaša unutrašnja koncentracija glukoze bi ostala na nuli. Ako fosforilirana glukoza ne može otići istim putem olakšane difuzije, tada će glukoza efektivno samo doći in preko tog puta, ne može se vratiti. Ipak, rezultat je to glukoze unutra nikada ne može biti više od glukoze spolja, ukupan zbir fosforilisana glukoza + glukoze unutra može nastaviti da raste iznad koncentracije glukoze vani.

Naravno, ovaj korak nije baš besplatan, jer košta energiju fosforilacije.


Jednostavna difuzija je primjer pasivnog transporta. Gdje se čestice, atomi ili ioni kreću iz područja veće koncentracije u područje niže koncentracije uz pomoć gradijenta koncentracije. Kada dođe do ravnoteže između dva regiona, kretanje se usporava do prirodnog kretanja čestica. Ovaj proces se redovno odvija između međustanične tečnosti i spoljašnje strane ljudske ćelije, razmenjujući istovremeno i korisne i otpadne proizvode.

Osmoza i gradijent koncentracije

Osmoza je vrlo slična difuziji jer obje uključuju kretanje čestica duž gradijenta koncentracije. Prava razlika je u tome koja se čestica kreće. U osmozi, rastvarač se kreće kroz membranu, dok se u difuziji otopljena supstanca kreće kroz membranu. Osmotski gradijent je pritisak koji tjera čestice otapala da se kreću od veće koncentracije do niže koncentracije. Pošto je molekul vode polarni molekul, potreban mu je transportni protein da putuje kroz membranu.

Za izvođenje ovog procesa nije potrebna hemijska energija jer je kretanje nizbrdo.

Aktivni transport i gradijent koncentracije

U aktivnom transportu, molekuli putuju protiv gradijenta koncentracije. Kretanje čestica iz područja veće koncentracije u područje niže koncentracije zahtijeva hemijsku energiju. Primarni aktivni transport poput adenozin trifosfata zahtijeva hemijsku energiju. Sekundarni aktivni transport koristi i električni i hemijski gradijent. Elektrohemijski gradijent je gradijent jona koji se defundira u ćeliji prolazeći kroz ćelijsku membranu. Difuzija iona utiče na električni potencijal ćelijske membrane. Ako je došlo do gradijenta naboja, nabijene čestice slijede nizbrdo.


3.1 Ćelijska membrana

Uprkos razlikama u strukturi i funkciji, sve žive ćelije u višećelijskim organizmima imaju okolnu ćelijsku membranu. Baš kao što vanjski sloj vaše kože odvaja vaše tijelo od okoline, ćelijska membrana (poznata i kao plazma membrana) odvaja unutrašnji sadržaj ćelije od njenog vanjskog okruženja. Ova ćelijska membrana pruža zaštitnu barijeru oko ćelije i reguliše koji materijali mogu proći unutra ili van.

Struktura i sastav ćelijske membrane

The stanične membrane je izuzetno savitljiva struktura sastavljena prvenstveno od dva sloja fosfolipida („dvosloj“). Kolesterol i različiti proteini također su ugrađeni u membranu dajući membrani niz funkcija opisanih u nastavku.

Jedan molekul fosfolipida ima fosfatnu grupu na jednom kraju, zvanu „glava“, i dva lanca masnih kiselina jedan pored drugog koji čine „repove“ lipida (slika 3.1.1). Lipidni repovi jednog sloja okrenuti su prema lipidnim repovima drugog sloja, sastaju se na interfejsu dva sloja. Fosfolipidne glave su okrenute prema van, jedan sloj je izložen unutrašnjosti ćelije, a jedan sloj izložen spoljašnjosti (slika 3.1.1).

Slika 3.1.1 – Struktura i dvosloj fosfolipida: Molekul fosfolipida se sastoji od polarne fosfatne "glave", koja je hidrofilna, i nepolarnog "repa" lipida, koji je hidrofoban. Nezasićene masne kiseline dovode do pregiba u hidrofobnim repovima. Fosfolipidni dvosloj se sastoji od dva susjedna lista fosfolipida, raspoređenih od repa do repa. Hidrofobni repovi se povezuju jedan s drugim, formirajući unutrašnjost membrane. Polarne glave kontaktiraju tečnost unutar i izvan ćelije.

Fosfatna grupa je negativno nabijena, čineći glavu polarnom i hidrofilnom - ili "ljubavom vode". A hidrofilna molekul (ili regija molekula) je onaj koji privlači voda. Fosfatne glave na taj način privlače molekule vode izvanćelijskog i intracelularnog okruženja. Lipidni repovi, s druge strane, su nenabijeni ili nepolarni i hidrofobni su – ili se „boje vode“. A hidrofobna molekul (ili područje molekula) odbija i odbija ga voda. Fosfolipidi su stoga amfipatske molekule. An amfipatski molekula je ona koja sadrži i hidrofilnu i hidrofobnu regiju. U stvari, sapun djeluje na uklanjanje mrlja od ulja i masti jer ima amfipatska svojstva. Hidrofilni dio može se otopiti u vodi za pranje, dok hidrofobni dio može zarobiti masnoću u mrljama koje se zatim mogu isprati. Sličan proces se dešava u vašem probavnom sistemu kada žučne soli (napravljene od holesterola, fosfolipida i soli) pomažu u razgradnji progutanih lipida.

Budući da su fosfatne grupe polarne i hidrofilne, privlače ih voda u unutarćelijskoj tekućini. Intracelularna tečnost (ICF) je fluidna unutrašnjost ćelije. Fosfatne grupe takođe privlače ekstracelularna tečnost. Ekstracelularna tečnost (ECF) je fluidna sredina izvan kućišta ćelijske membrane (vidi gornju sliku). Pošto su lipidni repovi hidrofobni, oni se sastaju u unutrašnjem dijelu membrane, isključujući vodenu intracelularnu i ekstracelularnu tekućinu iz ovog prostora. Pored fosfolipida i holesterola, ćelijska membrana ima mnogo proteina koji su detaljno opisani u sledećem odeljku.

Membrane Proteins

Lipidni dvosloj čini osnovu ćelijske membrane, ali je svuda začinjen raznim proteinima. Dvije različite vrste proteina koje se obično povezuju sa ćelijskom membranom su integralni protein i periferni protein (slika 3.1.2). Kao što mu ime govori, an integralni protein je protein koji je ugrađen u membranu. Postoji mnogo različitih vrsta integralnih proteina, od kojih svaki ima različite funkcije. Na primjer, integralni protein koji proširuje otvor kroz membranu kako bi joni ušli ili izašli iz stanice poznat je kao protein kanala. Periferni proteini se obično nalaze na unutrašnjoj ili vanjskoj površini lipidnog dvosloja, ali također mogu biti vezani za unutrašnju ili vanjsku površinu integralnog proteina.

Slika 3.1.2- Ćelijska membrana: Stanična membrana ćelije je fosfolipidni dvosloj koji sadrži mnogo različitih molekularnih komponenti, uključujući proteine ​​i holesterol, od kojih su neke povezane ugljikohidratne grupe.

Neki integralni proteini služe kao prepoznavanje ćelija ili proteini površinskog identiteta, koji označavaju identitet ćelije tako da ga druge ćelije mogu prepoznati. Neki integralni proteini djeluju kao enzimi, ili u ćelijskoj adheziji, između susjednih stanica. A receptor je vrsta proteina za prepoznavanje koji može selektivno vezati određenu molekulu izvan ćelije, a ovo vezivanje inducira hemijsku reakciju unutar ćelije. Neki integralni proteini imaju dvostruku ulogu i kao receptor i kao jonski kanal. Jedan primjer interakcije receptor-kanal su receptori na nervnim ćelijama koji vezuju neurotransmitere, kao što je dopamin. Kada se molekul dopamina veže za protein receptora dopamina, otvara se kanal unutar transmembranskog proteina kako bi se omogućilo određenim jonima da uđu u ćeliju. Periferni proteini su često povezani sa integralnim proteinima duž unutrašnje ćelijske membrane gde igraju ulogu u ćelijskoj signalizaciji ili sidrenju za unutrašnje ćelijske komponente (tj. citoskelet o kome ćemo kasnije govoriti).

Neki integralni membranski proteini su glikoproteini. A glikoprotein je protein za koji su vezane molekule ugljikohidrata, koje se protežu u vanćelijskom okruženju. Priložene oznake ugljikohidrata na glikoproteinima pomažu u prepoznavanju stanica. Ugljikohidrati koji se protežu iz membranskih proteina, pa čak i iz nekih membranskih lipida, zajedno formiraju glikokaliks. The glikokaliks je zamagljena obloga oko ćelije formirana od glikoproteina i drugih ugljikohidrata vezanih za ćelijsku membranu. Glikokaliks može imati različite uloge. Na primjer, može imati molekule koji omogućavaju ćeliji da se veže za drugu ćeliju, može sadržavati receptore za hormone ili može imati enzime za razlaganje hranjivih tvari. Glikokalicesi koji se nalaze u ljudskom tijelu su produkti genetske strukture te osobe. Oni svakom od triliona ćelija pojedinca daju "identitet" pripadnosti u tijelu osobe. Ovaj identitet je primarni način na koji imunološke odbrambene ćelije osobe „znaju“ da ne napadaju ćelije vlastitog tijela, ali je također razlog zbog kojeg organi koje je donirala druga osoba mogu biti odbačeni.

Transport preko ćelijske membrane

Jedno od velikih čuda stanične membrane je njena sposobnost da reguliše koncentraciju supstanci unutar ćelije. Ove supstance uključuju ione kao što su Ca++, Na+, K+ i Cl-, hranljive materije uključujući šećere, masne kiseline i aminokiseline, i otpadne proizvode, posebno ugljen-dioksid (CO2), koji mora napustiti ćeliju.

Struktura lipidnog dvosloja membrane pruža prvi nivo kontrole. Fosfolipidi su čvrsto zbijeni zajedno, a membrana ima hidrofobnu unutrašnjost. Ova struktura uzrokuje da membrana bude selektivno propusna. Membrana koja ima selektivna propusnost dozvoljava samo tvarima koje ispunjavaju određene kriterije da prolaze kroz njega bez pomoći. U slučaju ćelijske membrane, samo relativno mali, nepolarni materijali mogu se kretati kroz lipidni dvosloj (zapamtite, lipidni repovi membrane su nepolarni). Neki od primjera su drugi lipidi, plinovi kisik i ugljični dioksid i alkohol. Međutim, materijalima topivim u vodi – poput glukoze, aminokiselina i elektrolita – potrebna je pomoć da pređu membranu jer ih odbijaju hidrofobni repovi fosfolipidnog dvosloja. Sve tvari koje se kreću kroz membranu čine to jednom od dvije općenite metode, koje su kategorizirane na osnovu toga da li je potrebna energija ili ne. Pasivni transport je kretanje tvari kroz membranu bez trošenja stanične energije. Nasuprot tome, aktivni transport je kretanje tvari kroz membranu koristeći energiju iz adenozin trifosfata (ATP).

Pasivni transport

Da bi razumeli kako tvari se kreću pasivno kroz ćelijsku membranu, potrebno je razumjeti koncentracijske gradijente i difuziju. A gradijent koncentracije je razlika u koncentraciji tvari u prostoru. Molekuli (ili joni) će se širiti/difundirati od mjesta gdje su koncentrisaniji do mjesta gdje su manje koncentrisani sve dok ne budu jednako raspoređeni u tom prostoru. (Kada se molekuli kreću na ovaj način, kaže se da se kreću dolje njihov koncentracijski gradijent, od visoke do niske koncentracije.) Difuzija je kretanje čestica iz područja veće koncentracije u područje niže koncentracije. Nekoliko uobičajenih primjera pomoći će da se ilustruje ovaj koncept. Zamislite da ste u zatvorenoj prostoriji. Ako bi se raspršila bočica parfema, molekule mirisa bi se prirodno difundirale sa mjesta gdje su ostavile bočicu u sve kutove prostorije, a ta difuzija bi se nastavila sve dok se molekuli ne bi ravnomjerno rasporedili u prostoriji. Drugi primjer je kašika šećera stavljena u šolju čaja. Na kraju će šećer difundirati kroz čaj sve dok ne ostane nikakav gradijent koncentracije. U oba slučaja, ako je prostorija toplija ili čaj topliji, difuzija se događa još brže jer se molekuli sudaraju jedan o drugi i šire se brže nego na nižim temperaturama.

Eksterna web stranica

Posjetite ovaj link da vidite difuziju i kako je pokreće kinetička energija molekula u otopini. Kako temperatura utiče na brzinu difuzije i zašto?

Kad god neka supstanca postoji u većoj koncentraciji na jednoj strani polupropusne membrane, kao što su stanične membrane, svaka supstanca koja se može kretati niz gradijent koncentracije kroz membranu će to učiniti. Ako se supstance mogu kretati kroz ćelijsku membranu, a da ćelija ne troši energiju, kretanje molekula naziva se pasivni transport. Razmotrite supstance koje mogu lako difundirati kroz lipidni dvosloj ćelijske membrane, kao što su gasovi kiseonik (O2) i ugljični dioksid (CO2). Ovi mali, u mastima rastvorljivi gasovi i druge male molekule rastvorljive u lipidima mogu se rastvoriti u membrani i ući ili izaći iz ćelije prateći gradijent koncentracije. Ovaj mehanizam kretanja molekula kroz ćelijsku membranu sa strane na kojoj su više koncentrirani na stranu gdje su manje koncentrirani je oblik pasivnog transporta tzv. jednostavna difuzija. O2 općenito difundira u ćelije jer je više koncentriran izvan njih, a CO2 obično difundira van ćelija jer je koncentrisaniji unutar njih.

Prije nego što krenemo dalje, važno je shvatiti da će gradijenti koncentracije kisika i ugljičnog dioksida uvijek postojati u živoj ćeliji i nikada neće dostići jednaku distribuciju. To je zato što stanice brzo troše kisik tijekom metabolizma i stoga obično postoji niža koncentracija O2 unutar ćelije nego spolja. Kao rezultat, kisik će difundirati izvan ćelije direktno kroz lipidni dvosloj membrane iu citoplazmu unutar ćelije. S druge strane, zato što ćelije proizvode CO2 kao nusprodukt metabolizma, CO2 koncentracije u citoplazmi rastu, pa CO2 kretat će se iz ćelije kroz lipidni dvosloj u ekstracelularnu tekućinu, gdje je njegova koncentracija niža. (Slika 3.1.3).

Slika 3.1.3 – Jednostavna difuzija kroz ćelijsku (plazma) membranu: Struktura lipidnog dvosloja omogućava malim, nenabijenim supstancama kao što su kisik i ugljični dioksid, te hidrofobnim molekulima kao što su lipidi, da prođu kroz staničnu membranu, niz njihov koncentracijski gradijent, jednostavnom difuzijom.

Veliki polarni ili jonski molekuli, koji su hidrofilni, ne mogu lako proći kroz fosfolipidni dvosloj. Nabijeni atomi ili molekuli bilo koje veličine ne mogu proći staničnu membranu jednostavnom difuzijom jer se naboji odbijaju od strane hidrofobnih repova u unutrašnjosti fosfolipidnog dvosloja. Otopljene tvari otopljene u vodi s obje strane ćelijske membrane će imati tendenciju da difundiraju niz gradijente koncentracije, ali budući da većina tvari ne može slobodno proći kroz lipidni dvosloj ćelijske membrane, njihovo kretanje je ograničeno na proteinske kanale i specijalizirane transportne mehanizme u membrani. . Olakšana difuzija je proces difuzije koji se koristi za one supstance koje ne mogu proći kroz lipidni dvosloj zbog svoje veličine, naboja i/ili polariteta, ali to rade niz gradijente koncentracije (slika 3.1.4). Na primjer, iako su ioni natrija (Na + ) visoko koncentrirani izvan ćelija, ovi elektroliti su nabijeni i ne mogu proći kroz nepolarni lipidni dvosloj membrane. Njihovu difuziju olakšavaju membranski proteini koji formiraju natrijeve kanale (ili “pore”), tako da se ioni Na+ mogu kretati niz gradijent koncentracije izvan ćelija ka unutrašnjosti ćelija. Uobičajeni primjer olakšane difuzije pomoću a protein nosač je kretanje glukoze u ćeliju, gdje se koristi za stvaranje ATP-a. Iako glukoza može biti koncentrisanija izvan ćelije, ona ne može proći kroz lipidni dvosloj jednostavnom difuzijom jer je i velika i polarna, te je stoga odbija fosfolipidna membrana. Da bi se ovo riješilo, specijalizirani protein nosač nazvan transporter glukoze će prenijeti molekule glukoze u ćeliju kako bi olakšao njenu unutrašnju difuziju. Razlika između kanala i nosača je u tome što nosilac obično menja oblik tokom procesa difuzije, dok kanal ne. Postoje mnoge druge otopljene tvari koje moraju proći olakšanu difuziju da bi prešle u ćeliju, kao što su aminokiseline, ili da bi izašle iz ćelije, kao što su otpad.

Slika 3.1.4 – Olakšana difuzija: (a) Olakšana difuzija supstanci koje prolaze kroz ćelijsku (plazma) membranu odvija se uz pomoć proteina kao što su proteini kanala i proteini nosači. Kanalski proteini su manje selektivni od proteina nosača i obično blago razlikuju svoj teret na osnovu veličine i naboja. (b) Proteini nosači su selektivniji, često dozvoljavajući samo jednom određenom tipu molekula da pređe.

Specijalizirani primjer olakšanog transporta je voda koja se kreće kroz ćelijsku membranu svih ćelija, kroz proteinske kanale poznate kao akvaporini. Osmoza je difuzija vode kroz polupropusnu membranu od mjesta gdje ima više relativne vode do mjesta gdje ima manje relativne vode (niz gradijenta koncentracije vode) (slika 3.1.5).

Slika 3.1.5 – Osmoza: Osmoza je difuzija vode kroz polupropusnu membranu niz njen gradijent koncentracije. Ako je membrana propusna za vodu, ali ne i za otopljenu tvar, voda će izjednačiti vlastitu koncentraciju difuzijom na stranu niže koncentracije vode (a time i na stranu veće koncentracije otopljene tvari). U čaši na lijevoj strani, otopina na desnoj strani membrane je hipertonična.

Same ćelije ne mogu regulisati kretanje molekula vode kroz svoju membranu, pa je važno da ćelije budu izložene okruženju u kojem je koncentracija otopljenih materija izvan ćelija (u ekstracelularnoj tečnosti) jednaka koncentraciji otopljenih materija. unutar ćelija (u citoplazmi). Kaže se da su dva rješenja koja imaju istu koncentraciju otopljenih tvari izotoničan (jednaka napetost). Kada su ćelije i njihovo vanćelijsko okruženje izotonične, koncentracija molekula vode je ista izvan i unutar ćelija, a ćelije održavaju svoj normalan oblik (i funkciju).

Osmoza se javlja kada postoji neravnoteža otopljenih tvari izvan ćelije u odnosu na unutar ćelije. Kaže se da je otopina koja ima veću koncentraciju otopljenih tvari od druge otopine hipertonic, a molekuli vode imaju tendenciju da difundiraju u hipertonični rastvor (slika 3.1.6). Ćelije u hipertoničnom rastvoru će se skupiti dok voda napušta ćeliju putem osmoze. Nasuprot tome, za otopinu koja ima nižu koncentraciju otopljenih tvari od druge otopine se kaže da je hipotoničan, a molekuli vode imaju tendenciju da difundiraju iz hipotonične otopine. Ćelije u hipotoničnom rastvoru će poprimiti previše vode i nabubriti, uz rizik od eventualnog pucanja. Kritični aspekt homeostaze u živim bićima je stvaranje unutrašnjeg okruženja u kojem su sve tjelesne ćelije u izotoničnoj otopini. Različiti sistemi organa, posebno bubrezi, rade na održavanju ove homeostaze.

Slika 3.1.6 – Koncentracija otopine: Hipertonična otopina ima koncentraciju otopljene tvari veću od druge otopine. Izotonična otopina ima koncentraciju otopljene tvari jednaku drugoj otopini. Hipotonična otopina ima koncentraciju otopljene tvari nižu od druge otopine.

Active Transport

Za sve gore opisane transportne metode, ćelija ne troši energiju. Membranski proteini koji pomažu u pasivnom transportu supstanci čine to bez upotrebe ATP-a. Tokom primarnog aktivnog transporta, ATP je potreban da premjesti supstancu preko membrane, uz pomoć membranskog proteina, i protiv njegov gradijent koncentracije.

Jedna od najčešćih vrsta aktivnog transporta uključuje proteine ​​koji služe kao pumpe. Riječ "pumpa" vjerovatno izaziva misli o korištenju energije za napumpavanje gume bicikla ili košarkaške lopte. Slično, energija iz ATP-a je potrebna ovim membranskim proteinima da transportuju supstance – molekule ili ione – preko membrane, protiv njihovih koncentracijskih gradijenta (iz područja niske koncentracije u područje visoke koncentracije).

The natrijum-kalijum pumpa, koji se takođe naziva Na + /K + ATPaza, prenosi natrijum iz ćelije dok prenosi kalijum u ćeliju. Na + /K + pumpa je važna jonska pumpa koja se nalazi u membranama svih ćelija. Aktivnost ovih pumpi u nervnim ćelijama je toliko velika da čini većinu njihove upotrebe ATP-a.

Slika 3.1.7 Natrijum-kalijum pumpa se nalazi u mnogim ćelijskim (plazma) membranama. Pokrenuta ATP-om, pumpa pomiče ione natrijuma i kalija u suprotnim smjerovima, svaki protiv gradijenta koncentracije. U jednom ciklusu pumpe, tri jona natrijuma se istiskuju iz i dva jona kalija se uvoze u ćeliju.

Aktivne transportne pumpe takođe mogu raditi zajedno sa drugim aktivnim ili pasivnim transportnim sistemima za premještanje tvari kroz membranu. Na primjer, natrijum-kalijum pumpa održava visoku koncentraciju jona natrijuma izvan ćelije. Stoga, ako su ćeliji potrebni ioni natrijuma, sve što treba učiniti je otvoriti pasivni natrijev kanal, jer će ih koncentracijski gradijent natrijevih jona natjerati da difundiraju u ćeliju. Na taj način djelovanje aktivne transportne pumpe (natrijum-kalijum pumpe) pokreće pasivni transport natrijum jona stvarajući gradijent koncentracije. Kada aktivni transport pokreće transport druge supstance na ovaj način, to se naziva sekundarno aktivni transport.

Simporteri su sekundarni aktivni transporteri koji pokreću dvije tvari u istom smjeru. Na primjer, natrijum-glukozni symporter koristi ione natrijuma da "povuče" molekule glukoze u ćeliju. Budući da ćelije skladište glukozu za energiju, glukoza je obično u višoj koncentraciji unutar ćelije nego izvan nje, međutim, zbog djelovanja natrijum-kalijum pumpe, natrijevi ioni će lako difundirati u ćeliju kada se simporter otvori. Protok natrijevih jona kroz simporter osigurava energiju koja omogućava glukozi da se kreće kroz simporter u ćeliju, protiv gradijenta koncentracije.

Suprotno tome, antiporteri su sekundarni aktivni transportni sistemi koji transportuju supstance u suprotnim smerovima. Na primjer, antiporter jona natrijuma i vodika koristi energiju iz unutrašnje poplave natrijevih jona da pomakne ione vodika (H + ) iz ćelije. Natrijum-hidrogen antiporter se koristi za održavanje pH vrednosti unutrašnjosti ćelije.

Drugi oblici membranskog transporta

Drugi oblici aktivnog transporta ne uključuju membranske nosače. Endocitoza (unošenje „u ćeliju”) je proces u kojem ćelija proguta materijal tako što ga obavija u dijelu svoje ćelijske membrane, a zatim se taj dio membrane odbije (slika 3.1.8). Nakon što se odvoji, dio membrane i njen sadržaj postaje nezavisna, unutarćelijska vezikula. A vezikula je membranozna vrećica - sferična i šuplja organela omeđena dvoslojnom membranom lipida. Endocitoza često donosi materijale u ćeliju koji se moraju razgraditi ili probaviti. Fagocitoza (“jedenje ćelija”) je endocitoza velikih čestica. Mnoge imunološke stanice sudjeluju u fagocitozi invazivnih patogena. Poput malih Pac-mena, njihov posao je da patroliraju tjelesnim tkivima u potrazi za neželjenim materijama, poput invazije bakterijskih stanica, fagocitiraju ih i probave. Za razliku od fagocitoze, pinocitoza (“ćelijsko piće”) unosi tekućinu koja sadrži otopljene tvari u ćeliju kroz membranske vezikule.

Slika 3.1.8 – Tri oblika endocitoze: Endocitoza je oblik aktivnog transporta u kojem ćelija obavija vanćelijske materijale koristeći svoju ćelijsku membranu. (a) U fagocitozi, koja je relativno neselektivna, ćelija preuzima velike čestice u veće vezikule poznate kao vakuole. (b) U pinocitozi, ćelija uzima male čestice u tečnosti. (c) Nasuprot tome, endocitoza posredovana receptorima je prilično selektivna. Kada se vanjski receptori vežu za određeni ligand, stanica odgovara endocitozom liganda.

Fagocitoza i pinocitoza uzimaju velike porcije ekstracelularnog materijala i obično nisu visoko selektivne za supstance koje unose. Ćelije regulišu endocitozu specifičnih supstanci putem endocitoze posredovane receptorima. Endocitoza posredovana receptorima je endocitoza dijela ćelijske membrane koji sadrži mnoge receptore koji su specifični za određenu supstancu. Kada površinski receptori vežu dovoljne količine specifične supstance (receptorski ligand), ćelija će endocitozirati deo ćelijske membrane koji sadrži komplekse receptor-ligand. Na ovaj način crvena krvna zrnca endocitozuju željezo, potrebnu komponentu hemoglobina. Gvožđe je vezano za protein koji se zove transferin u krvi. Specifični receptori transferina na površini crvenih krvnih zrnaca vezuju molekule gvožđa-transferina, a ćelija endocitozira komplekse receptor-ligand.

Za razliku od endocitoze, egzocitoza (vađenje „iz ćelije”) je proces ćelije koji izvozi materijal pomoću vezikularnog transporta (slika 3.1.9). Mnoge ćelije proizvode supstance koje se moraju lučiti, kao što je fabrika koja proizvodi proizvod za izvoz. Ove supstance se obično pakuju u vezikule vezane za membranu unutar ćelije. Kada se membrana vezikula spoji sa ćelijskom membranom, vezikula ispušta svoj sadržaj u intersticijsku tekućinu. Membrana vezikula tada postaje dio ćelijske membrane.

Specifični primjeri egzocitoze uključuju ćelije želuca i pankreasa koje proizvode i luče probavne enzime putem egzocitoze (slika 3.1.10) i endokrine stanice koje proizvode i luče hormone koji se šalju po cijelom tijelu.

Dodavanje nove membrane plazma membrani obično je povezano sa endocitozom tako da se ćelija ne povećava stalno. Kroz ove procese, ćelijska membrana se stalno obnavlja i mijenja po potrebi ćelije.

Slika 3.1.9 – Egzocitoza: Egzocitoza je slično endocitozi u obrnutom smjeru. Materijal namenjen za izvoz pakuje se u vezikulu unutar ćelije. Membrana vezikula se spaja sa ćelijskom membranom, a sadržaj se oslobađa u ekstracelularni prostor. Slika 3.1.10 – Ćelije pankreasa’ Enzimski proizvodi: Acinarne ćelije gušterače proizvode i luče mnoge enzime koji probavljaju hranu. Sićušne crne granule na ovoj elektronskoj mikrografiji su sekretorne vezikule ispunjene enzimima koji će biti izvezeni iz ćelija putem egzocitoze. LM × 2900. (Mikrograf je obezbijedio Regents Medicinskog fakulteta Univerziteta Michigan © 2012)

Eksterna web stranica

Bolesti ćelije: cistična fibroza

Cistična fibroza (CF) pogađa oko 30.000 ljudi u Sjedinjenim Državama, sa oko 1.000 novih slučajeva prijavljenih svake godine. Genetska bolest je najpoznatija po oštećenju pluća, uzrokujući poteškoće s disanjem i kronične infekcije pluća, ali zahvaća i jetru, gušteraču i crijeva. Prije samo 50 godina, prognoza za djecu rođenu s CF bila je veoma loša – očekivani životni vijek rijetko je bio veći od 10 godina. Danas, s napretkom u medicinskom liječenju, mnogi pacijenti sa CF-om žive u 30-im godinama.

Simptomi CF rezultat su neispravnog membranskog ionskog kanala koji se naziva Transmembranski regulator provodljivosti cistične fibroze ili CFTR. Kod zdravih ljudi, CFTR protein je integralni membranski protein koji prenosi Cl– jone iz ćelije. Kod osobe koja ima CF, gen za CFTR je mutiran, tako da ćelija proizvodi defektni protein kanala koji se obično ne ugrađuje u membranu, već ga ćelija razgrađuje.

CFTR zahtijeva ATP da bi funkcionisao, što njegov Cl– transport čini oblikom aktivnog transporta. Ovo je dugo zbunjivalo istraživače jer Cl– joni zapravo teku dolje njihov gradijent koncentracije kada se transportuju iz ćelija. Aktivni transport općenito pumpa ione protiv njihov gradijent koncentracije, ali CFTR predstavlja izuzetak od ovog pravila.

U normalnom plućnom tkivu, kretanje Cl- iz ćelije održava okruženje bogato Cl-om, negativno nabijeno neposredno izvan ćelije. Ovo je posebno važno za epitelnu sluznicu respiratornog sistema. Respiratorne epitelne ćelije luče sluz, koja služi za hvatanje prašine, bakterija i drugih ostataka. Cilium (množina = cilija) je jedan od dodataka nalik dlačicama koji se nalaze na određenim ćelijama. Cilije na epitelnim ćelijama pomiču sluz i njene zarobljene čestice uz dišne ​​puteve dalje od pluća i prema van. Da bi se efikasno pomerila prema gore, sluz ne može biti previše viskozna, već mora imati tanku, vodenastu konzistenciju. Transport Cl– i održavanje elektronegativnog okruženja izvan ćelije privlači pozitivne ione kao što je Na+ u ekstracelularni prostor. Akumulacija Cl– i Na+ jona u ekstracelularnom prostoru stvara sluz bogatu otopljenim tvarima, koja ima nisku koncentraciju molekula vode. Kao rezultat, kroz osmozu, voda se kreće iz ćelija i ekstracelularnog matriksa u sluz, "razrjeđujući" je. U normalnom respiratornom sistemu, na ovaj način se sluz održava dovoljno razvodnjenom da bi se izbacila iz respiratornog sistema.

Ako je CFTR kanal odsutan, Cl– joni se ne transportuju iz ćelije u dovoljnom broju, što ih sprečava da povuku pozitivne jone. Odsustvo jona u izlučenoj sluzi rezultira nedostatkom normalnog gradijenta koncentracije vode. Dakle, nema osmotskog pritiska koji uvlači vodu u sluz. Nastala sluz je gusta i ljepljiva, a trepljasti epitel je ne može efikasno ukloniti iz respiratornog sistema. Prolazi u plućima postaju začepljeni sluzom, zajedno sa ostacima koje nosi. Bakterijske infekcije se javljaju lakše jer se bakterijske ćelije ne odvode efikasno iz pluća.

Pregled poglavlja

Ćelijska membrana stvara barijeru oko ćelije, odvajajući njene unutrašnje komponente od vanćelijskog okruženja. Sastoji se od fosfolipidnog dvosloja, sa hidrofobnim unutrašnjim lipidnim „repovima“ i hidrofilnim spoljašnjim fosfatnim „glavama“. Različiti membranski proteini su rasuti po dvosloju, umetnuti unutar njega i vezani za njega periferno. Stanična membrana je selektivno propusna, dozvoljavajući samo ograničenom broju materijala da difundira kroz njen lipidni dvosloj. Svi materijali koji prolaze kroz membranu čine to koristeći pasivne (ne zahtijevaju energiju) ili aktivne (zahtjevaju energiju) transportne procese. During passive transport, materials move by simple diffusion or by facilitated diffusion through the membrane, down their concentration gradient. Water passes through the membrane in a diffusion process called osmosis. During active transport, energy is expended to assist material movement across the membrane in a direction against their concentration gradient. Active transport may take place with the help of protein pumps or through the use of vesicles.

Interaktivna pitanja veza

Visit this link to see diffusion and how it is propelled by the kinetic energy of molecules in solution. How does temperature affect diffusion rate, and why?

Higher temperatures speed up diffusion because molecules have more kinetic energy at higher temperatures.


Endocitoza

Endocitoza je vrsta aktivnog transporta koji pomiče čestice, kao što su velike molekule, dijelovi ćelija, pa čak i cijele ćelije, u ćeliju. Postoje različite varijacije endocitoze, ali sve imaju zajedničku karakteristiku: plazma membrana ćelije invaginira, formirajući džep oko ciljne čestice. Džep se štipa, što dovodi do toga da se čestica nalazi u novostvorenoj vakuoli koja se formira od plazma membrane.

Fagocitoza je proces kojim velike čestice, kao što su ćelije, preuzimaju ćelije. For example, when microorganisms invade the human body, a type of white blood cell called a neutrophil removes the invader through this process, surrounding and engulfing the microorganism, which is then destroyed by the neutrophil (Figure 3).

A variation of endocytosis is called pinocytosis. Ovo doslovno znači "ćelijsko piće" i nazvano je u vrijeme kada se pretpostavljalo da je stanica namjerno uzimala ekstracelularnu tečnost. In reality, this process takes in solutes that the cell needs from the extracellular fluid (Figure 3).

Figure 3. Three variations of endocytosis are shown. (a) In one form of endocytosis, phagocytosis, the cell membrane surrounds the particle and pinches off to form an intracellular vacuole. (b) In another type of endocytosis, pinocytosis, the cell membrane surrounds a small volume of fluid and pinches off, forming a vesicle. (c) In receptor-mediated endocytosis, uptake of substances by the cell is targeted to a single type of substance that binds at the receptor on the external cell membrane. (credit: modification of work by Mariana Ruiz Villarreal)

A targeted variation of endocytosis employs binding proteins in the plasma membrane that are specific for certain substances (Figure 3). Čestice se vežu za proteine ​​i plazma membrana invaginira, donoseći supstancu i proteine ​​u ćeliju. Ako je prolaz kroz membranu mete endocitoze posredovane receptorima neefikasan, neće se ukloniti iz tkivnih tekućina ili krvi. Umjesto toga, ostat će u tim tekućinama i povećati koncentraciju. Neke ljudske bolesti uzrokovane su neuspjehom endocitoze posredovane receptorima. Na primjer, oblik holesterola koji se naziva lipoprotein niske gustine ili LDL (također se naziva "lošim" holesterolom) uklanja se iz krvi endocitozom posredovanom receptorom. Kod ljudske genetske bolesti, porodične hiperholesterolemije, LDL receptori su defektni ili u potpunosti nedostaju. Ljudi sa ovim stanjem imaju nivo holesterola u krvi opasnim po život, jer njihove ćelije ne mogu da očiste hemikaliju iz krvi.

Koncept na djelu

See receptor-mediated endocytosis in action and click on different parts for a focused animation to learn more.


This uprise in glucose molecule will eventually bring up your blood glucose level to its normal range. This two biological mechanism, insulin, and glycogen, .

Increased liver gluconeogenesis uses up available oxaloacetate, which results in the buildup of acetyl CoA. At the same time, increased beta-oxidation of fat.

[10] Figure 1 – Insulin Secretion [3] The above image shows insulin secretion stimulated by glucose. There is an uptake of glucose by the carri.

The glucose, fructose and galactose are usually stored in the liver and muscle cells in the form of glycogen. When there is a shortage of glucose in the bloo.

The first is the proximal convoluted tubule, this is where the majority of water and solutes (including glucose) from the tubular fluid (once the fluid leave.

From the interstitium there is an Anti-porter that moves PAH into the tubule (secreting it) and allows another molecule into the interstitium. Another mechan.

* Excretion - The kidneys eliminate unwanted substances from the body as urine. * Reabsorption - Previously filtered substances (water and sodium) needed by .

In the medical article “What Is Diabetes”, Dr. Ananya Mandal states that, “Type 1 diabetes is called insulin-dependent diabetes mellitus (Mandal 1). Mandal a.

Facilitated diffusion 13. In this transport process, the energy from hydrolysis of ATP is used to drive substances across the membrane against their o.

ARTIFICIAL PANCREAS DEVICE SYSTEM The artificial pancreas device system is a system of devices that closely imitates the glucose regulating function of a hea.


Diffusion and Concentration Gradients

The direction of the passage of particles through the channel is also dependent on concentration gradients. A concentration gradient exists whenever a concentrated solution is in contact with a less concentrated solution. Because the solutions are in contact, particles may flow between the two solutions (or between two regions of the same solution) by the process known as difuzija. Diffusion is a term used to describe the mixing of two different substances that are placed in contact. The substances may be gases, liquids, or solids. Diffusion is the migrating by random motion of these different particles.Although particles move in every direction, there is a net flow from the more concentrated solution to the less concentrated solution ("down the concentration gradient"). As the number of particles in the more concentrated solution diminishes and the number of particles in the less concentrated increases, the difference in concentration between the two solutions decreases. Hence, the concentration gradient is said to get smaller (Movie 1). All else being equal, the concentrations of the solutions change more rapidly when the difference in their concentrations is greater. This diffusion process continues until the concentrations of the two solutions are equal. This state is known as dynamic equilibrium. When the two solutions are in dynamic equilibrium, particles continue to move between the two solutions, but there is no net flow in any one direction, tj. the concentrations do not change.

Slika 6

The graph at the top of this figure plots the time course of the changes in concentration that occur after a solution (A) with a 1.0 M concentration of some particle is placed in contact (via a semipermeable membrane) with another solution with a 0.0 M concentration of the particle. The blue line represents the concentration of the particle in solution A, and the magenta line represents the concentration of the particle in solution B. Over time, the concentrations become equal and no longer change at this point, the solutions are said to be in dynamic equilibrium.

The schematic at the bottom shows the two solutions approximately 2 seconds after the solutions are placed in contact with one another.

To view a QuickTime movie showing the movement of the particles by diffusion between these two solutions, please click on the pink button below. Click the blue button below to download QuickTime 4.0 to view the movie.

In biological systems such as the kidney, the two solutions are often separated by a membrane. Protein channels in the membrane allow particles to cross the membrane, flowing "dolje the concentration gradient" until equilibrium is reached. Sometimes these channels may be closed, so that particles will not travel across the membrane, even if there is a strong concentration gradient. (In effect, the two solutions are no longer in contact when the channels are closed.) In other cases, the proteins in the membranes act like "pumps," using energy to move particles "protiv the concentration gradient" (tj. so the more concentrated solution becomes even more concentrated) examples are the light-driven proton pump that occurs in the photosynthetic thylakoid membrane discussed in the introduction to the Experiment, the proton pumps used in the synthesis of ATP, the body's energy currency (which you will encounter in the tutorial entitled "Energy for the Body: Oxidative Phosphorylation"), and the sodium pumps discussed below.

Questions on Diffusion and Concentration Gradients

  • Look at Figure 6, and the movie showing the diffusion of particles between two solutions, separated by a membrane.
  1. At what point is the rate of change in the concentrations of the two solutions greatest?
  2. Briefly, explain why the rate of concentration change is greatest at this point.
  • A solution of 0.10 M NaCl is separated from another solution of 0.10 M NaCl by a membrane that is permeable to Na + and Cl - ions.
  1. Does diffusion occur across the membrane? Briefly, explain your answer.
  2. Does the concentration of Na + or Cl - change in neither, either, or both of the two solutions? Briefly, explain your answer.

How does 'phosphorylation of glucose' maintain concentration gradient in membrane transport (facilitated diffusion)? - Biologija

Rast i dinamička homeostaza održavaju se stalnim kretanjem molekula kroz membrane.

Passive transport does not require the input of metabolic energy the net movement of molecules is from high concentration to low concentration. Passive transport plays a primary role in the import of resources and the export of wastes. Membrane proteins play a role in facilitated diffusion of charged and polar molecules through a membrane. External environments can be hypotonic, hypertonic or isotonic to internal environments of cells. (examples - glucose transport, Na+/K+ transport)

Activity transport requires free energy to move molecules from regions of low concentration to regions of high concentration. Active transport is a process where free energy (often provided by ATP) is used by proteins embedded in the membrane to "move" molecules and/or ions across the membrane and to establish and maintain concentration gradients. Membrane proteins are necessary for active transport.

The processes of endocytosis and exocytosis move large molecules from the external environment to the internal environment and vice versa, respectively. In exocytosis, internal vesicles fuse with the plasma membrane to secrete large macromolecules out of the cell. In endocytosis, the cell takes in macromolecules and particulate matter by forming new vesicles derived from the plasma membrane.


Henleova petlja

Naši urednici će pregledati ono što ste poslali i odlučiti da li da revidiraju članak.

Henleova petlja, long U-shaped portion of the tubule that conducts urine within each nephron of the kidney of reptiles, birds, and mammals. The principal function of the loop of Henle is in the recovery of water and sodium chloride from urine. This function allows production of urine that is far more concentrated than blood, limiting the amount of water needed as intake for survival. Many species that live in arid environments such as deserts have highly efficient loops of Henle. Anatomically, the loop of Henle can be divided into three main segments: the thin descending limb, the thin ascending limb, and the thick ascending limb (sometimes also called the diluting segment).

The liquid entering the loop of Henle is the solution of salt, urea, and other substances passed along by the proximal convoluted tubule, from which most of the dissolved components needed by the body—particularly glucose, amino acids, and sodium bicarbonate—have been reabsorbed into the blood. The first segment of the loop, the thin descending limb, is permeable to water, and the liquid reaching the bend of the loop is much richer in salt and urea than the blood plasma is. As the liquid returns through the thin ascending limb, sodium chloride diffuses out of the tubule into the surrounding tissue, where its concentration is lower. In the third segment of the loop, the thick ascending limb, the tubule wall can, if necessary, effect further removal of salt, even against the concentration gradient, in an active-transport process requiring the expenditure of energy.

In a healthy person the reabsorption of salt from the urine exactly maintains the bodily requirement: during periods of low salt intake virtually none is allowed to escape in the urine, but in periods of high salt intake the excess is excreted.

The Editors of Encyclopaedia Britannica This article was most recently revised and updated by Kara Rogers, Senior Editor.


Secondary lysosomes digest extracellular material of which is engulfed into the cell by a process called endocytosis. A phagocytic vesicle is pinched off fro.

The electrically charged head of these layers face toward the water as the uncharged tails face each other. This makes it easier for small, neutrally-charged.

It transports cholesterol across the membrane. “These mechanisms involve enclosing the substances to be transported in their own small globes of membrane, wh.

If the solute concentration is greater in the solution on the inside of the cell, compared to the solute concentration of the solution that is outside the ce.

Cellular Respiration is a cycle that can be found in all living organisms. The significance of Cellular Respiration is that it creates energy by breaking dow.

Cellular Respiration takes place on the level of the cell, inside the mitochondria. This is the process of breaking down food in the presence of oxygen to fo.

The actual membrane is created up of phospholipids which naturally form a bilayer, these phospholipids have a head that are hydrophilic and two fatty acid ta.

Intrinsic proteins are known as carrier proteins, these help certain substances pass through the membrane, specifically the ones that cannot do it alone, for.

ATP hydrolysis powers cellular work since ATP hydrolysis leads to a change in a protein’s shape and its ability to bind to another molecule. When ATP is bond.

INTRODUCTION Trypsin is a proteolytic enzyme, important for the digestion of proteins. Enzymes are biological catalysts for metabolic process in cells. A cat.


Concentration gradient

Concentration Gradient Definicija
A gradijent koncentracije occurs when a solute is more concentrated in one area than another.

The gradijent koncentracije refers to the gradual change in the concentration of solutes present in a solution between two regions. In biology, a gradient results from an unequal distribution of ions across the cell membrane. When this happens, solutes move along a gradijent koncentracije.

Concentration gradient and Electrical Potential
To understand how the flow of ions contribute to the RMP, the formation of a gradijent koncentracije and electrical potential must first be understood.

. a difference in the concentration of a substance across a distance.
Covalent . A compound where atoms are shared.
Cytokinesis . The final stage of the cell cycle, in which the cell's cytoplasm divides, distributing the organelles into each of the two new cells.

s
Cells have a pretty sophisticated cell membrane, which acts as a barrier to the outside world. We've described this membrane as selectively permeable, meaning not just anything can get through it. The key to this phrase is that the cell membrane is selective, but not impermeable.

/GRADE-ee-ənt/ A condition in which the concentration of a solute varies continuously from one position to another within a solution.

The difference in concentration in two parts of a system.
concentricycloidea The class of echinoderms whose members are characterized by two concentric water-vascular rings encircling a disklike body no digestive system and internal brood pouches. Sea daisies.

s
The concentration of most molecules inside a cell is different than the concentration of molecules in the surrounding environment.

is the difference in the concentration of a substance between two regions.

itself represents potential energy and drives diffusion.

s of both ions are restored by the sodium-potassium pump. Sodium is pumped out of the cell while potassium is pumped in. The resting potential is restored and the neuron is ready to conduct another nerve impulse.
Summary: .

equilibrium particle movement
In Biology and in Science overall diffusion is one of the basic principles that once you get it, it is usable or applicable in a bunch of different places.

These molecules will move from where they are at a high concentration to where they are at a lower concentration. i.e. they diffuse down a

surface area across within diffusion occurs (larger)
thickness of surface (thinner)
difference in

(larger)
Fick's law = (surface area x difference in conc gradient) / thickness of surface .

Complementary Matching. Complementary bases are those that pair up in DNA and RNA, such as cytosine (C) with guanine (G).

The membrane proteins then grab one molecule and shift their position to bring the molecule into the cell. That's an easy situation of passive transport because the glucose is moving from higher to lower concentration. It's moving down a

Coordinate genes such as bicoid lay down the grand plan, so to speak, upon which the genes downstream will act. The pattern of the developing embryo arises as these downstream genes are activated or repressed.

The bcd protein is distributed in an exponential

with a maximum at the anterior tip, reaching background levels in the posterior third of the embryo. The gradient is probably generated by diffusion from the local mRNA source and dispersed degradation.
^ Carlson, Bruce M.

Morphogens are soluble molecules that can diffuse and carry signals that control cell differentiation via

s. Morphogens typically act through binding to specific protein receptors.

of ions, it can be called an electrochemical potential gradient of ions across membranes. Ionophores are important for ion gradients.

A kind of transport wherein ions or molecules move against a

, which means movement in the direction opposite that of diffusion - or - movement from an area of lower concentration to an area of higher concentration.

Some of these proteins can move materials across the membrane only when assisted by the

Simple diffusion can only move material in the direction of a

.
C.
Simple diffusion is not saturable facilitated diffusion rates are limited by the number of functional membrane proteins and can be saturated .

The energy equivalent of the proton (H+)

, and movement of bacterial flagella.
Cijeli pojmovnik.

Chemotaxis Directed movement of a motile cell up or down a

of a chemical resulting in movement towards or away from the chemical's source. Watch the video of Neutrophil Chemotaxis.
Chloroplast The chlorophyll-containing organelle in green plant cells where photosynthesis occurs.

of charged protons on one side of a membrane is a great store of potential energy and is referred to as the proton motive force.

Concept 3: Movement of Molecules in Solution
Closer Look:

Concept 4: Movement of Molecules and Cells
Concept 5: Types of Solutions Based on Solute Concentration
Concept 6: Water Potential
Concept 7: Calculating Water Potential
Concept 8: Factors that Affect Water Potential .

The sole job of pump proteins is to move molecules from one side of a cell's membrane to another, against their

s. There are different kinds of pumps, each of which moves specific ions, such as sodium (Na+), potassium (K+), or protons (H+). A calcium (Ca++) pump is shown below.

A transport mechanism that moves compounds or ions down a

, and requires no energy also known as accelerated diffusion or mediated transport. (see also active transport passive diffusion)
Return to Search Page .

The majority of biological solutes are charged organic or inorganic molecules and hydrophobic cellular membranes establish

s through the use of transporters.

Active Transport the movement of substances from where they are less concentrated to where they are more concentrated (against a

)
Adaptation any feature of the structure or physiology of an organism that makes it well suited to its environment.

passive transport (facilitated diffusion) - movement of a molecule across a membrane down its

peripheral membrane proteins-proteins that can be released from the membrane .

Hydrogen Ion Pump [H+] - a membrane bound protein that transports hydrogen ions against
a

and creates a positive charge on one side of a membrane .

energy-expanding process in which cells transport materials across the cell membrane against a

Energy in the form of ATP is required when the cell is pumping molecules in or out against the

. This is called active transport. A dialysis machine which is used for people with kidney failure cannot differentiate between the useful and toxic molecules in the blood filtrate.

Through a series of winding, crazy-straw-like tubules and confusing

s, our bodies-via the kidneys-excrete just enough water and dissolved nutrients to make sure we can function properly.

Many nutrients move through the soil and into the root system as a result of

s, moving by diffusion from high to low concentrations. However, some nutrients are selectively absorbed by the root membranes, enabling concentrations to become higher inside the plant than in the soil.

Homeostasis : The ability of an organism to maintain a constant internal environment.
Ectotherms : Gain/Lose heat from or to their external environment.
Endotherms : Generate their own heat from metabolic reactions.
Active transport : Energy is used to move molecules against a