能動輸送:ナトリウムおよびカリウムポンプ


能動輸送は、細胞が細胞培地中の既存の物質を輸送するために大量のエネルギーを投資する生物学的プロセスです。 このタイプの輸送は、濃度勾配に対して、つまり、問題の物質の濃度が最も低い場所から最も高い場所へと発生します。 エネルギー消費で輸送される物質は、通常、受動的に輸送される物質よりも大きくなります。 それらの中には、砂糖に加えて、カリウム、鉄、ナトリウム、カルシウム、水素などのイオンがあります。 アミノ酸。

能動輸送の中で最もよく知られているのは、通話中に何が起こるかです ナトリウムおよびカリウムポンプ. このポンプは生物のすべての細胞に見られ、個人の神経系に神経インパルスを生成するのはこのポンプです。 ナトリウムとカリウムのポンプは、細胞膜全体のナトリウムイオンとカリウムイオンの濃度差を確実に保存します。 さらに、それは細胞の体積も制御し、この制御がなければ、多くの細胞は破裂するほど激しくなります。

ナトリウムおよびカリウムポンプ
ナトリウムおよびカリウムポンプ

ナトリウムとカリウムのポンプは、細胞外のナトリウムイオン(Na +)と細胞内のカリウムイオン(K +)の濃度を上げることを目的としています。 通常、ナトリウムイオン濃度はセルの外側ですでに高く、カリウムイオン濃度はセルの内側ですでに高くなっています。 ナトリウムイオンがセルに入り、カリウムイオンがセルから出ることが予想されますが、輸送は濃度勾配に逆らって発生するため、そうではありません。

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これらのイオンをセルに絶えず出し入れすると、セルは次の形でエネルギーを消費します。 ATP (アデノシン三リン酸またはアデノシン三リン酸). ナトリウムおよびカリウムポンプが作動するたびに、3つのナトリウムイオンがキャリアタンパク質に結合します。 ATPによって提供されるエネルギーは、タンパク質の形状を変化させ、ナトリウムイオンの排出を促進します。 同時に、2つのカリウムイオンがタンパク質に結合し、ATPがそれ自体を剥がすと元の形状に戻り、これがカリウムイオンを細胞に送り込みます。

ナトリウムとカリウムのポンプに加えて、他のいくつかの能動輸送が私たちの体で起こります。 それらの中で、炭水化物の消化後の腸細胞から血液へのブドウ糖の輸送。

膜輸送の障害は、嚢胞性線維症と呼ばれる状態を引き起こす可能性があります。 これは、タンパク質合成を制御する第7染色体にある遺伝子の問題によって引き起こされる遺伝性の人間の病気です。 CFTR、肺および腸の細胞膜を通過する塩化物イオンおよび水の輸送の調節因子。 このタンパク質の欠如は、腸や肺に粘液の蓄積を引き起こし、患者にいくつかの症状を引き起こします。 それら:腸内の栄養素の効率的な吸収の欠如による栄養失調、呼吸困難および感染症 バクテリア。

この形態の病気に冒された人々はめったに30歳に達しません。 7番染色体上にあるこの遺伝子は非常に変異性が高く、少なくとも900の変異が発見されているため、症状は患者間で大きく異なる可能性があります。 子供は、両親から欠陥遺伝子を受け継いだ場合にのみ嚢胞性線維症を発症します。これは、29人に1人に発生します。

デニセルノイザアラインフローレスボルヘス
植物学の生物学者およびマスター

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