A membrana celular: Difusão, Osmose e transporte ativo
Pense nisso como um porteiro, guarda ou guarda de fronteira. Apesar de ter apenas 6 a 10 nanômetros de espessura e visível apenas através de um microscópio eletrônico, a membrana celular mantém citoplasma da célula no lugar e permite selecionar apenas materiais entram e saem da célula, conforme necessário.
Este semipermeabilidade, ou permeabilidade seletiva, é um resultado de uma dupla camada (bicamada) de fosfolipídios moléculas intercaladas com moléculas de proteínas. A superfície exterior de cada camada é composta por embaladas apertadamente hidrofílico (Ou água-loving) cabeças polares. No interior, entre as duas camadas, você encontra hidrofóbica (Ou tementes a água) caudas não polares que consiste em cadeias de ácido gordo.
moléculas de colesterol entre as moléculas fosfolipídicas dar a estabilidade da membrana de outra forma elástica e torná-lo menos permeável às substâncias solúveis em água. Tanto o citoplasma e o matriz, o material em que as células se encontram, são principalmente água. As cabeças polares electrostaticamente atraem moléculas de água polarizadas, enquanto as caudas não polares situar-se entre as camadas, protegidos da água e criando uma camada do meio seco.
O interior da membrana é composta por moléculas de ácidos gordos oleosos, que são electrostaticamente simétrica, ou não polarizada. moléculas solúveis em lípidos pode passar através desta camada, mas as moléculas solúveis em água, tais como aminoácidos, açúcares, proteínas e não pode, em vez mover-se através da membrana por meio de canais de transporte feito por incorporado proteínas de canal. Porque fosfolipídios têm ambas as regiões polares e não polares, eles também são chamados moléculas anfipáticas.
A membrana da célula é concebido para manter a célula em conjunto e isolá-lo como uma unidade funcional distinta do protoplasma. Embora possa espontaneamente reparar rasgos menores, danos graves para a membrana irá fazer com que a célula a desintegrar-se. A membrana é seletivo sobre quais moléculas que permite entrar ou sair. Ele permite o movimento em toda a sua barreira difusão, osmose, ou transporte Ativo.
Difusão
A difusão é um fenômeno natural com efeitos observáveis como Movimento browniano. Moléculas ou outras partículas espalhar espontaneamente, ou migrar, de áreas de mais elevada concentração de áreas de concentração mais baixa até que ocorra o equilíbrio. No equilíbrio, a difusão continua, mas os saldos de fluxo de líquidos, exceto para flutuações aleatórias.
Isso ocorre porque todas as moléculas possuem energia cinética do movimento aleatório. Eles movem a velocidades elevadas, que colide com uma outra, mudando os sentidos, e afastando-se das áreas de maior concentração para áreas de menor concentração. A taxa de difusão depende da massa e da temperatura das moléculas mais leves e mais quentes molecule- se mover mais rápido.
A difusão é uma forma de transporte passivo que não requer o gasto de energia celular. Uma molécula pode difundir-se passivamente através da membrana da célula se for solúvel em lípidos, não carregado, e muito pequena, ou se uma molécula transportadora pode assistir. A difusão sem ajuda de partículas muito pequenas ou lipídico-solúveis é chamado difusão simples. O processo é conhecido como assistida difusão facilitada.
A membrana celular permite que as moléculas não polares (aqueles que não são facilmente vínculo com água) a fluir de uma área onde eles estão altamente concentrados para uma área onde eles são menos concentrado. Incorporado na membrana são moléculas de proteínas de transmembrana chamadas proteínas de canal que atravessam a partir da camada exterior para a camada interior e criar aberturas de difusão para-simpáticos moléculas para percorrer.
Osmose
Osmose é uma forma de transporte passivo que é semelhante à difusão e envolve um solvente movendo-se através de uma membrana selectivamente permeável ou semi-permeável de uma zona de maior concentração para uma zona de menor concentração. As soluções são compostas por duas partes: um solvente e de um soluto.
o solvente é o líquido no qual uma substância é água dissolved- é chamado o solvente universal porque mais materiais dissolver nele do que em qualquer outro líquido.
UMA soluto é a substância dissolvida no solvente.
Normalmente, uma célula contém uma solução salina de aproximadamente 1 por cento - por outras palavras, um sal por cento (soluto) e 99 por cento de água (solvente). A água é uma molécula polar que não vai passar pelo lipídico bilayer- no entanto, é pequeno o suficiente para passar através dos poros - formado por moléculas de proteína - da maior parte das membranas celulares.
Osmose ocorre quando existe uma diferença na concentração molecular da água sobre os dois lados da membrana. A membrana permite ao solvente (água) para se mover através de, mas impede a entrada do soluto (as partículas dissolvidas na água).
O transporte por osmose é afectada pela concentração de soluto (o número de partículas) na água. Uma molécula ou um ião de soluto desloca uma molécula de água. osmolaridade é o termo utilizado para descrever a concentração de partículas de soluto por litro. Como a água difunde-se para uma célula, a pressão hidrostática acumula no interior da célula. Eventualmente, a pressão no interior da célula torna-se igual a, e está em relação, a pressão osmótica do lado de fora.
A isotônica solução tem a mesma concentração de soluto e solvente como encontrado dentro de uma célula, de modo que uma célula colocada em solução isotónica - tipicamente uma solução salina de 1 por cento para os seres humanos - experiências igual fluxo de água para dentro e para fora da célula, manter o equilíbrio.
UMA hipotônica solução tem menos de soluto e um potencial mais elevado do que a água no interior da célula. Um exemplo é de 100 por cento de água destilada, que tem menos de soluto do que o que está dentro da célula. Portanto, se uma célula humana é colocado numa solução hipotónica, moléculas difundem-se o gradiente de concentração até rajadas da membrana da célula.
UMA hipertônica solução tem mais soluto e menor potencial de água do que no interior da célula. Assim, a membrana de uma célula humana colocados em 10 por cento de solução salina (sal de 10 por cento e 90 por cento de água) permitiria que o fluxo de água para fora da célula (a partir da concentração mais elevada no interior para a concentração mais baixa do lado de fora), por conseguinte, que seja reduzido.
Transporte Ativo
Transporte Ativo ocorre através de uma membrana semi-permeável contra o gradiente de concentração normal, movendo-se a partir da zona de menor concentração para a área de concentração mais elevada e que requer um dispêndio de energia libertada a partir de uma molécula de ATP.
Incorporado com as cabeças hidrofílicas na camada externa da membrana são moléculas de proteínas transmembranares, capazes de detectar e mover os compostos através da membrana. Estes portador ou transporte proteínas interagem com o passageiro moléculas e usar a energia de ATP fornecido para movê-los contra o gradiente. As moléculas portadoras combinar com as moléculas de transporte - mais importante de aminoácidos e íons - para bombear-los contra seus gradientes de concentração.
transporte activo permite obter células nutrientes que não podem passar através da membrana por outros meios. Além disso, existem processos de transporte activos secundários que são semelhantes à difusão mas em vez disso utilizam desequilíbrios em forças electrostáticas para mover as moléculas através da membrana.