Cellmembranet transport

En viktig faktor är om ämnet rör sig med eller mot koncentrationsgradienten. Ämnen kan bara röra sig från områden med hög mot låg koncentration av ämnet via passiv transport. Är salthalten utanför cellen högre än inne i cellen och cellen vill göra sig av med mer salt måste det ske genom aktiv transport.

Jag förstår. Men hur vet man om ett ämne rör sig med eller mot koncentrationsgradienten?

Om transporten sker från ett område med låg till hög koncentration är det mot gradienten.

Okej. Då är jag med. Och hur vet man om ett ämne transporteras via endo- och exocytos?

Tänk på hur endo- och exocytos fungerar och när det kan vara behövligt. Du har redan konstaterat att små molekyler kan diffundera rätt genom cellmembranet, medan lite större partiklar kan transporteras med kanal- och transportproteiner som kan liknas vid ett slags slussar.

Men vad händer om du vill transportera enorma molekyler över membranet, kanske ett stort protein med hundratals aminosyror eller om en fagocyt (vit blodkropp) vill ta upp en bakterie eller ett virus för att kunna förstöra det?

Då används istället endo- och exocytos? Den vita blodkroppen absorberar då t.ex bakterien från utsidan genom att innesluta det med sitt cellmembran. Stämmer det? Exocytos är tvärtom då cellen t.ex utsöndrar större molekyler genom att innesluta dom i en vesikel som sedan separeras från dess cellmembran. Är det rätt?

Ja det stämmer. Exocytos kan t.ex. vara att en cell som producerar proteinet insulin exocyterar det till blodbanan om cellen har fått en signal att det finns för mycket socker i blodet.

Teraeagle skrev:

Du har redan konstaterat att små molekyler kan diffundera rätt genom cellmembranet, medan lite större partiklar kan transporteras med kanal- och transportproteiner som kan liknas vid ett slags slussar.

Nej det stämmer inte: Vissa små molekyler kan diffundera rätt igenom membranen, f.f.a. de opolära och mer fettlösliga t.ex. steroidhormoner (som i sammanhanget är rätt stora partiklar). De andra polära partiklarna och ämnena (t.ex. Na+, Cl-, glukos) transporteras under kontrollerade former med hjälp av transportörer eller genom kanaler. Dessa transportörer och kanaler är proteiner och deras aktivitet regleras hårt, så att en koncentrationsskillnad faktiskt uppstår mellan cellens utsida och insida.

Vidare kan ämnen transporteras mot sin koncentrationsgradient, om en koncentrationsskillnad för en annan partikel används, t.ex. som vid upptaget av glukos från urinen där glukoskoncentrationen kan vara ~5mM, och i njurens epitelcellerna är glukoskoncentrationen i ~5mM. Då ingen koncentrationsskillnad finns kan inte glukosen diffundera in själv, utan det görs tillsammans med natriumjoner som strömmar mot den lägre koncentrationen i epitelcellerna - d.v.s. utjämningen av koncentrationsskillnaden för Na+ tillåter att glukos transporteras tillbaka, till och med mot koncentrationsgradienten.

Nej det stämmer inte: Vissa små molekyler kan diffundera rätt igenom membranen, f.f.a. de opolära och mer fettlösliga t.ex. steroidhormoner (som i sammanhanget är rätt stora partiklar). De andra polära partiklarna och ämnena (t.ex. Na+, Cl-, glukos) transporteras under kontrollerade former med hjälp av transportörer eller genom kanaler.

Ja, men jag skulle inte klassa glukos som en liten molekyl och Na+ och Cl- är inte ens molekyler, utan joner. Dessutom bryter ett av de mest polära ämnena som finns, vatten, mot tumregeln om polaritet. Men jag håller med om att det är viktigt att påpeka att opolära ämnen har det lättare att ta sig genom membranet.

I slutändan är detta väldigt komplext och det går att hitta undantag till de flesta regler eftersom det finns så många typer av organismer och celler. I ett första skede får man försöka gruppera in transporttyperna ganska överskådligt.

Vidare kan ämnen transporteras mot sin koncentrationsgradient, om en koncentrationsskillnad för en annan partikel används, t.ex. som vid upptaget av glukos från urinen där glukoskoncentrationen kan vara ~5mM, och i njurens epitelcellerna är glukoskoncentrationen i ~5mM. Då ingen koncentrationsskillnad finns kan inte glukosen diffundera in själv, utan det görs tillsammans med natriumjoner som strömmar mot den lägre koncentrationen i epitelcellerna - d.v.s. utjämningen av koncentrationsskillnaden för Na+ tillåter att glukos transporteras tillbaka, till och med mot koncentrationsgradienten.

Då handlar det väl om transportproteiner och inte kanalproteiner? Och detta är väl också en typ av aktiv transport eftersom det sker mot gradienten, vilket kräver energi oavsett varifrån den kommer (i detta fall från natriumjongradienten).

Jag invände mest för att poängtera att - "diffusion rätt genom membranet" endast sker i någon märkbar mängd för ämnen som kan lösa sig i lipidmembranet på vägen in i cellen - d.v.s. de opolära ämnen (som steroidhormoner). Så klart är glukos en molekyl, kanske var lite snabbt av mig att använda endast "ämne", borde kanske skrivit kemiskt ämne.

För alla de andra kemiska ämnena som inte kan diffundera fritt igenom cellmembranets lipidbilager krävs andra lösningar, kanaler och transportörer. Vattnet som du nämner är ett utmärkt exempel på något som bryter mot denna tumregel om polariteten - det är väldigt polärt och kan endast diffundera genom speciella kanalproteiner. Evolutionen har istället gett oss en sorts kanal för att klara detta undantag.

Diffusion av t.ex. joner och vatten sker med kanaler längs koncentrationsgradienten. Medan transportörer används för andra molekyler cellen behöver ta upp (aminosyror, glukos). Stora molekyler som inte får plats i transportörerna tas som tidigare nämnts upp genom endocytos.

Ja precis, mitt exempel var ett på en aktiv transport, där transportören (SGLT2) utnyttjar en elektrokemisk koncentrationsgradient för att driva upptaget, mot koncentrationsgradienten.