Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:7:00

Пасивен транспорт и избирателна пропускливост

Видео транскрипция

В тези видеа искам да започнем да мислим за различните начини, по които молекули могат да преминат през клетъчната мембрана отвън навътре или отвътре навън. Първият вид транспорт на молекули през мембраните, за който ще говоря, е транспорт, който не изисква енергия. При него молекулите се движат по посока на концентрационния си градиент. Наричаме този вид транспорт пасивен. Пасивен транспорт. Той не използва енергия. Просто молекулите се движат по посока на концентрационния си градиент. Ще го напиша, "Движат се по-посока на концентрационния си градиент." По посока на концентрационния градиент. Ако имаме тази клетъчна мембрана, много неща могат да се придвижат по посока на концентрационния си градиент. Но тази мембрана има избирателна пропускливост. Тя ще е по-малко пропусклива за някои видове молекули. Да помислим за различните видове молекули и за това как могат да преминат пасивно през мембраната. Ако имахме много малки молекули, можем да кажем, "Добре, те могат да се промушат през пространствата между хидрофилните глави, може да се поберат в пространствата между хидрофилните опашки и да преминат през мембраната." Така че за тях е добре да са малки. Ако си малък, това спомага транспорта, пасивния транспорт, спомага дифузията през мембраната. И по-точно, добре е да си малък и незареден. Малък и незареден. Пример за такава молекула е въглеродният диоксид. Въглеродният диоксид е малка молекула без заряд. Така че, ако молекулите въглероден диоксид имат по-висока концентрация отвън, от колкото във вътрешността на клетката -- Всъщност да го направим наопаки. Да кажем, че имаме по-висока концентрация във вътрешноста на клетката, от колкото отвън. Както научихме във видеото за дифузията, след определено време ще имаме повече молекули въглероден диоксид, които преминават от вътрешността на клетката и взаимодействат с мембраната, от колкото молекули въглероден диоксид които взаимодействат с мембраната от външната страна. Разбира се те нямат заряд и няма да са привлечени от хидрофилните глави на фосфолипидите, но няма и да са отблъснати от тях. От вътрешната страна ще има повече молекули, които взаимодействат с мембраната, от колкото от външната страна. И тъй като са малки, някои от тях ще минат през мембраната. Няма да ги притеснят и хидрофобните опашки. Ще има движение на молекули въглероден диоксид и в двете посоки, но ще има повече молекули, които минават отвътре навън, от колкото отвън навътре. Те ще се движат по посока на концентрационния си градиент. Следователно въглеродният диоксид може да премине лесно чрез дифузия през клетъчните мембрани. Друга такава молекула е тази на кислорода. Молекулите кислород могат да преминават лесно чрез дифузия през клетъчните мембрани. Ако имаме по-висока концентрация на кислород отвън, от колкото отвърте, тъй като молекулата кислород е малка и незаредена, тя няма да има проблеми с транспорта. Няма да е привлечена от хидрофилните глави, но тъй като е малка, ще може да премине между тях, ще им бъде безразлична. След това ще успее да премине между хидрофилните опашки и тъй като има по-висока концентрация отвън, от колкото отвътре, след време ще има повече произволни взаимодействия в посока отвън навътре, от колкото в посока отвътре навън. Следователно, като цяло ще имаме транспорт на кислород към вътрешността на клетката. Тези молекули ще могат естествено да се транспортират чрез дифузия. На пътя им ще е структурата, изградена от всички тези молекули, които съставят клетъчната мембрана, но те ще могат да минат през нея. А какво се случва с неща, които ще имат много проблеми с транспорта? Неща, на които ще им е трудно да преминат през мембраната, са например натриевите йони. Натриев йон. Или калиев йон. Защо на тях ще им е трудно да преминат през мембранта? Нека помислим. Да кажем, че имаме по-висока концентрация на натриеви йони отвън, от колкото отвътре. Те могат да се привлекат от хидрофилните глави, които имат заряд, но няма причина да искат да продължат след това. Ще са привлечени от хидрофилните глави, които имат заряд, докато хидрофобните опашки нямат нищо, което да ги интересува. Може да искат да се струпат около фосфатните глави, но няма да могат да мигрират през цялото протежение на мембраната. Следователно частици, които са заредени имат проблем с пасивната дифузия. В следващи видеа ще видим, че има и други начини, по които могат да преминат. Има белтъчни канали, които им осигуряват тунели за транспорт. Ще говорим за това. Но естествената дифузия ще е трудна за частици като тези. Ами частици, които са някъде посредата. Като тези водни молекули например? Водата е изключително важна, защото клетките живеят във водна среда. Те са заобиколени от вода отвътре и отвън. Водата е посредата между йоните и неутралните молекули, защото няма пълен заряд, а частичен. Вода = кислород + 2 х водород. Кислородът обича да привлича електрони. Има частичен отрицателен заряд в този край. А водородните атоми имат частичен положителен заряд. Частичен положителен заряд в този край. Наричаме тези фосфатни глави хидрофилни, защото са привлечени от водата и водата е привлечена от тях. Така че водните молекули определно ще се привлекат към хидрофилните глави. Но техният заряд не е толкова силен. Ако има достатъчно взаимодействия, много от водните молекули ще са привлечени, но някои от тях ще успеят да преминат през мембраната. Водната молекула е достатъчно малка, а зарядът ѝ не е достатъчно силен. Можем да кажем, че е полярна, но ще успее на мине през мембраната. Не толкова лесно, колкото въглеродния диоксид и кислорода, но бавно ще успее да премине чрез дифузия. Както ще видим, има други начини този транспорт може да се улесни и водата да може премине. Ще видим в следващи видеа, че има неща като аквапорини - тунели през мембраните, така че водата не трябва да се занимава с всичко това тук. И разбира се, ако имаме големи молекули, ако имаме ето такъв голям белтък, той ще има труднности с транспорта. Ще има проблеми. Ще му е трудно физически да премине през пространствата в мембраната, да не говорим за частите му, които са хидрофобни или хидрофилни. Надявам се, че това видео ти даде идея за нещата, които могат да преминават през клетъчната мембрана чрез дифузия. Тя е вид пасивен транспорт, в следващото видео ще говорим за облекчен пасивен транспорт.
Съдържанието по Биология достига до теб с подкрепата на Фондация Амген