パッシブ 質量 輸送は、生体膜を横切る基質の拡散です。 この拡散は、 濃度 勾配があり、エネルギーを必要としません。 拡散プロセスは、例えば、HIV患者の腸で損なわれる可能性があります。
パッシブ物質移動とは何ですか？
受動的溶質輸送は、人体の細胞の生体膜を横切る基質の拡散です。 細胞または細胞形成は、生体膜によって体内で互いに分離されています。 この柔軟な分離層は、その特殊な構造により、特定の輸送を可能にします セル内部に出入りする情報。 膜に出入りする物質の輸送にはXNUMXつの基本的なモードがあります。 膜は選択的な透過性を持っています。 それらは、他の物質への障壁を提供しながら、いくつかの物質を拡散させる。 ザ・ 質量 能動輸送の伝達モードは、膜が選択的に開くことを可能にします 電荷のために実際には透過性ではありませんが、 濃度 またはサイズ。 能動輸送は常にエネルギーの消費とともに起こります。 これととを区別する必要があります 質量 受動輸送の輸送タイプ。 この形のマスムーブメントでは、 細胞膜、エネルギーは必要ありません。 受動輸送は、に沿って行われる拡散プロセスと同等と見なすことができます。 濃度 勾配と濃度を確立します 膜の両側の間。
機能とタスク
細胞または細胞内コンパートメント内には、細胞がその機能を実行するために必要な特定の環境が化学的および電荷的に存在します。 この環境は、生体膜の特性と選択的な透過性によってのみ維持されます。 受動的および能動的な溶質輸送は、細胞または細胞区画に、助長環境を維持するために必要な正確に適切な量の物質を提供します。 受動輸送にはXNUMXつの異なるタイプがあります。 単純拡散には脂溶性が含まれます 非常に遅い速度で発生します。 それらは自由に拡散します 細胞膜。 この形式の受動輸送は、最も労力がかからないものです。 XNUMX番目のタイプの受動拡散は促進拡散であり、これもXNUMXつのサブタイプに分けることができます。 これらのサブタイプのXNUMXつは、キャリアを介した促進拡散です。 この形態の受動的物質移動では、膜はいわゆる担体の助けを借りて基質を受け入れます。 担体は、基質が結合する物質を標識するためのタンパク質です。 単純な拡散は低速で発生するため、キャリアは生体膜を横切って物質を輸送するのに役立ちます。 すべてのキャリア分子の数は限られています。 このため、キャリア分子を介した輸送は飽和速度論の影響を受けます。 担体分子を介した受動的物質移動もまた、競合的阻害を受ける可能性がある。 担体分子がその基質に結合すると、それはコンフォメーションを変化させ、それに応じてそれ自体を再配列します。 その結果、基質分子は生体膜を横切って運ばれ、反対側でのみ放出されます。 一部のキャリアは、一度にXNUMXつの分子しか運ぶことができないため、ユニポートを持ちます。 他の担体は、XNUMXつの異なる分子基質に対する結合部位を持ち、両方の結合部位が占有されている場合にのみコンフォメーションを変化させます。 したがって、XNUMXつの分子は同じ方向にシンポートされるか、反対方向にアンチポートされます。 したがって、電気勾配に依存することはありません。 促進拡散のXNUMX番目のタイプは、細孔とチャネルを介したものです。 この形態の輸送には以下が含まれます アミノ酸 特に。 たとえば、イオン輸送中、アミノ酸の基質は 細胞膜 毛穴を通して。 チャネルはによって形成されます タンパク質。 これらのタンパク質含有チャネルには、特別な結合部位が存在します。 したがって、細孔およびチャネルを介した促進拡散は、電気的および化学的に影響を受ける可能性のある選択的な物質移動です。 ほとんどすべてのチャネルは、特定の信号に応答してのみ開かれます。 たとえば、リガンド依存性チャネルは、ホルモンなどのメッセンジャー物質にのみ反応します。 一部のチャネルは電位依存性であり、膜電位の変化に伴って拡散するために開いています。 濃度平衡化後、チャネルは再び閉じます。
病気と病気
膜の透過性、したがって受動的な溶質輸送が妨げられると、さまざまなイオンの透過性が理想的に調節されなくなります。 このような膜透過性障害は、しばしば心血管疾患から発症し、電解質に影響を与えることがあります 。 膜透過性障害も遺伝性である場合があります。 いろいろ タンパク質 生体膜を構築し、選択的に透過性の二重脂質層を与えます。 の場合 タンパク質 このプロセスに関与するものが変化し、膜透過性も変化します。 この現象は、例えば、先天性ミオトニアトムセンに見られます。 この筋肉機能の遺伝的障害は、 遺伝子 個人のコーディングを担当 塩化 のチャネル 筋線維 膜。 突然変異のために、透過性 塩化 イオンが減少し、筋肉のこわばりを引き起こします。 自己免疫疾患 抗リン脂質抗体症候群などの生体膜を標的にすることもできます。 病気の一部として、 免疫システム 膜のリン脂質結合タンパク質を攻撃します。 結果として増加する傾向 血 凝固はまた、リスクを高めます ハート 攻撃と脳卒中。 ミトコンドリア病も膜透過性を変化させます。 ザ・ ミトコンドリア は、エネルギー生産中にフリーラジカルを放出する体自身のエネルギー発電所です。 健康な人では、これらの物質は除去されます。 このプロセスはミトコンドリア症の患者では失敗し、膜を損傷し、 ミトコンドリアのエネルギー生成能力。 の膜を介した物質の受動的および能動的輸送 小腸 特にHIV腸疾患などの障害の影響を受けます。 この現象は特に慢性のHIV患者に影響を及ぼします 下痢 間質の活動の低下に関連している可能性があります 酵素.
