מנגנוני מעבר דרך ממברנות ביולוגיות

מתוך המכלול, האנציקלופדיה היהודית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
Gnome-edit-clear.svg ערך זה זקוק לעריכה: ייתכן שהערך סובל מפגמים טכניים כגון מיעוט קישורים פנימיים, סגנון טעון שיפור או צורך בהגהה, או שיש לעצב אותו.
אתם מוזמנים לסייע ולתקן את הבעיות, אך אנא אל תורידו את ההודעה כל עוד לא תוקן הדף. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה.

בביולוגיה תאית, חומרים נכנסים ויוצאים מהתא בצורה מבוקרת; ישנם סוגים שונים של מנגנוני טרנספורט (מעבר) דרך הממברנה :

1. דיפוזיה פשוטה

2.דיפוזיה מסתייעת

3.הובלה אקטיבית

4.הובלה על ידי שלפוחיות

דיפוזיה פשוטה

דיפוזיה פשוטה ( באנגלית, Simple Diffusion) היא תנועה ספונטנית ואקראית של חלקיקים בודדים של גז או מומס (מולקולה או יון) בסביבתו (גזית, או נוזלית) כתוצאה מהאנרגיה הקינטית שלהם. ההתנגשות האקראית ביו החלקיקים מביאה להחלפת אנרגיה ביניהם ולשינוי בכיוון תנועתם; כיוון התנועה נטו היא בהתאם למפל הריכוזים של החומר: חומרים תמיד שואפים למצב שיווי משקל לכן בדיפוזיה פשוטה חומרים עוברים מריכוז גבוה אל ריכוז נמוך.

דיפוזיה פשוטה : המולקולות זזות מריכוז גבוה אל ריכוז נמוך עד שוויון הריכוזים

דיפוזיה מסתייעת

דיפוזיה מסתייעת ( באנגלית, Facilitated Diffusion) היא דיפוזיה שמסתייעת על ידי חלבוני ממברנה, בהתאם למפל הריכוזים. ישנן שתי שיטות עיקריות בדיפוסיה מסתייעת:

1.תעלות

2. נשאים

תעלות

התעלה בדיפוזיה מסתייעת היא בעצם צינור לאורך קרום התא הפתוח כלפי פנים וחוץ התא. התעלה הינה צרה מאד ולא מאפשרת מעבר של מולקולות גדולות לתוך התא. התעלה מתפקדת בהתאם למפל הריכוזים : חומרים עוברים משני צדדי הצעלה מריכוז גבוה אל ריכוז נמוך.

התעלות ברובן הידרופיליות לעומת הממברנה ההידרפובית של התא, לכן הן מאפשרות לחומרים הידרופילים קטנים להיכנס או לצאת מהתא. כמו כן התעלות עוברת שינויי קונפורמציה לעיתים רחוקות יחסית, הן נפתחות או נסגרות בהתאם לחומרים שצריכים לעבור דרכן, בניגוד לנשאים (באנגלית, Carriers) שעוברים שינוי קונפורמציה עם כל קישור למולקולה.

ישנן תעלות יונים ותעלות של מולקולות קטנות חסרות מטען הנקראות תעלות מים (באנגלית, Aquaporins), שהן בעצם פתחים צרים והידרופילים; תעלות המים מתפקדות בהתאם לקשרי חלבון-ליגנד: הן מחייבות היכרות מוצלחת בהתאמה מרחבית, אחרת התעלות מאבדות את הסלקטיביות שלהן. כל תעלת מים מתאפיינת בהעברת חומר אחר- תעלות גליצרול (גליצרופונים), תעלות פחמן דו-חמצני וכו'.

תעלת מים

נשאים

נשאים (באנגלית, Carriers) הם חלבוני ממברנה המאפשרות למולוקולות גדולות לעבור דרך ממברנת התא, על פי מפל הריכוזים שלהם בתוך/חוץ התא. הנשאים, בניגוד לתעלות, נפתחים ונסגרים לסירוגין עם כל מעבר של מולקולה, על פי המנגנון הבא :

זיהוי המולקולה המתאימה ← הצד הנכון בממברנה נפתח וצידה השני סגור ← המולקולה נכנסת לתוך הממברנה תוך כדי סגירתה מצידה האחד, צידה השני נפתח והמולקולה יוצאת אל מחוץ לממברנה.

תהליך זה של העברת מולקולות אינו צורך אנרגיה.

נשא שמשנה את המבנה המרחבי שלו בתגובה עם הסובסטראט

הובלה אקטיבית

הובלה אקטיבית (באנגלית, Active Transport) היא הובלה של חומרים פנימה/החוצה לתא בניגוד למפל הריכוזים שלהם, תהליך שצורך אנרגיה.

ישנן שתי שיטות עיקריות בהובלה אקטיבית:

1.משאבות

2.קו-טרנספורטרים

משאבות

משאבות (באנגלית, Pumps) הם חלבונים המשתמשים באנרגיה הבאה מהמטבוליזם של התא (ATP) כדי לשאוב/לפלוט חומר בניגוד למפל הריכוזים שלו. מהמשאבות הכי נפוצות בתאי בעלי חיים ישנם משאבת נתרן-אשלגן ומשאבת פרוטונים המעבירה פרוטונים בצורה אקטיבית דרך הממברנה כנגד מפל הריכוזים שלהם.

קו-טרנספורטרים

קו-טרנספורטרים (באנגלית, Cotransports) הוא חלבון שמעביר חומרים דרך קרום התא אשר אינו משתמש באנרגיה שבאה מהמטבוליזם (ATP) אלא הוא מנצל את האנרגיה שהשתחררה כתוצאה ממפל הריכוזים שהמשאבות ייצרו.

קו הטרנספורט מעביר בדרך כלל שני סוגי מולקולות:

סוג אחד עם מפל הריכוזים - יוניפורט (Uniport), מעבר ספונטני פסיבי.

סוג שני נגד מפל הריכוזים - סימפורט (Symport) או אנטיפורט (Antiport), כאשר סימפורט הוא העברה של שתי מולקולות באותו זמן ובכיוונים זהים ואלא אנטיפורט הוא העברה של שתי מולקולות באותו זמן ובכיוונים שונים.

קו-טרנספורטרים מסוגי יוניפורט, אנטיפורט וסימיפורט

הובלה על ידי שלפוחיות

הובלה על ידי שלפוחיות (באנגלית, Vesicles) הינו תהליך שצורך אנרגיה ומוביל חומרים דרך התא באמצעות שלפוחיות, השלפוחיות האלה בעצם נוצרות בתהליך שנקרא אנדוציטוזה (באנגלית, Endocytosis).

סמל המכלול גמרא 2.PNG
הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0