Videnskab
 Science >> Videnskab & Opdagelser >  >> Biologi

Hvad tillader en celle at lagre stoffer i langt større koncentration, at de forekommer uden for cellen?

En celles evne til at lagre stoffer i langt større koncentrationer, end de forekommer uden for cellen, skyldes primært to hovedmekanismer:

1. Membrantransportproteiner:

* Aktiv transport: Denne proces bruger energi (typisk fra ATP) til at bevæge stoffer over cellemembranen mod deres koncentrationsgradient. Dette betyder at bevæge stoffer fra et område med lav koncentration til et område med høj koncentration, hvilket effektivt koncentrerer dem inde i cellen. Eksempler inkluderer natrium-potassiumpumpen, der opretholder den elektrokemiske gradient på tværs af cellemembranen og protonpumpen, som hjælper med at skabe surhed i maven.

* sekundær aktiv transport: Denne proces bruger indirekte den energi, der er gemt i en elektrokemisk gradient (etableret ved primær aktiv transport) til at bevæge et andet stof mod dets koncentrationsgradient. Det "parker" i det væsentlige et stof med bevægelse med en anden bevægelse.

2. Compartmentalization:

* organeller: Celler har specialiserede organeller som endoplasmatisk retikulum (ER) , golgi apparatur og lysosomer . Disse organeller fungerer som opbevaringsrum, hvilket giver celler mulighed for at adskille og koncentrere specifikke stoffer. For eksempel syntetiserer og gemmer ER -proteiner, Golgi ændrer og pakker dem, og lysosomer opbevarer enzymer til nedbrydning.

* vakuoler: I planteceller er vakuoler store, væskefyldte rum, der spiller en afgørende rolle i opbevaring af vand, næringsstoffer og affaldsprodukter. De kan markant øge koncentrationen af visse stoffer i cellen.

Andre faktorer:

* bindende proteiner: Disse proteiner kan binde til specifikke molekyler i cellen, øge deres effektive koncentration og forhindre dem i at forlade cellen.

* Membranpermeabilitet: Cellemembranen har selektiv permeabilitet, hvilket gør det muligt for nogle stoffer at passere gennem lettere end andre, hvilket kan påvirke koncentrationsgradienter.

Sammenfattende giver en kombination af aktiv transport, sekundær aktiv transport, rum- og andre faktorer celler mulighed for at skabe og opretholde høje koncentrationer af stoffer inden for deres grænser, hvilket gør dem i stand til at udføre deres forskellige funktioner effektivt.

Varme artikler