Aktīvie pārvadājumi ir bioloģisks process, kurā šūna iegulda lielu enerģijas daudzumu esošas vielas transportēšanai šūnu barotnē. Šāda veida transportēšana notiek pret koncentrācijas gradientu, tas ir, no vietas ar viszemāko koncentrāciju uz vietu ar vislielāko attiecīgās vielas koncentrāciju. Vielas, ko pārvadā ar enerģijas izdevumiem, parasti ir lielākas nekā pasīvās, starp tiem ir kālija, dzelzs, nātrija, kalcija, ūdeņraža joni, papildus cukuriem un aminoskābes.
Vispazīstamākais starp aktīvajiem pārvadājumiem ir tas, kas notiek zvanā nātrija un kālija sūknis. Šo sūkni var atrast visās organismu šūnās, un tieši šis sūknis ģenerē nervu impulsus indivīda nervu sistēmai. Nātrija un kālija sūknis nodrošina koncentrācijas atšķirību saglabāšanos starp nātrija un kālija joniem visā šūnu membrānā. Turklāt tas kontrolē arī šūnu apjomu, un, ja nebūtu šīs kontroles, daudzas šūnas būtu tik satriecošas, ka pārsprāgt.
Nātrija un kālija sūkņa mērķis ir palielināt nātrija jonu (Na +) koncentrāciju ārpus šūnas un kālija jonu (K +) koncentrāciju šūnā. Parasti nātrija jonu koncentrācija jau ir augsta ārpus šūnas, un kālija jonu koncentrācija šūnas iekšienē jau ir augsta. Varētu sagaidīt, ka nātrija joni iekļūs un kālija joni atstās šūnu, taču tas tā nav, jo transports notiek pret koncentrācijas gradientu.
- Bezmaksas tiešsaistes iekļaujošas izglītības kurss
- Bezmaksas tiešsaistes rotaļlietu bibliotēka un mācību kurss
- Bezmaksas tiešsaistes matemātikas spēļu kurss pirmsskolas izglītībā
- Bezmaksas tiešsaistes pedagoģisko kultūras darbnīcu kurss
Pastāvīgi nosūtot šos jonus šūnā un ārpus tās, šūna iztērē enerģiju formā ATP (adenozīna trifosfāts vai adenozīna trifosfāts). Ar katru nātrija un kālija sūkņa aktivizēšanu trīs nātrija joni saistās ar nesējproteīnu. ATP sniegtā enerģija maina olbaltumvielu formu un tādējādi veicina nātrija jonu izeju. Tajā pašā laikā divi kālija joni saistās ar olbaltumvielām, kas atgriežas sākotnējā formā, kad ATP atlīmē sevi, un tas iedzen kālija jonus šūnā.
Papildus nātrija un kālija sūknim mūsu ķermenī notiek vairāki citi aktīvi pārvadājumi. Starp tiem glikozes transportēšana no zarnu šūnām uz asinīm pēc ogļhidrātu sagremošanas.
Membrānas transporta traucējumi var izraisīt stāvokli, ko sauc par cistisko fibrozi. Tā ir cilvēka iedzimta slimība, ko izraisa problēmas gēnā, kas atrodas 7. hromosomā un kas kontrolē olbaltumvielu sintēzi. CFTR, regulators hlorīda jonu un ūdens pārvadāšanai caur plaušu un zarnu šūnu membrānām. Šī proteīna trūkums izraisa gļotu uzkrāšanos zarnās un plaušās, izraisot vairākus simptomus pacientam, starp tiem tie: nepietiekams uzturs barības vielu efektīvas absorbcijas trūkuma dēļ zarnās, elpošanas grūtības un infekcijas baktēriju.
Cilvēki, kurus skārusi šī slimības forma, reti sasniedz trīsdesmit gadu vecumu. Šis gēns, kas atrodas 7. hromosomā, ir ļoti mainīgs, jo ir atklātas vismaz 900 mutācijas, kas izraisīja slimību, un tāpēc pacienta simptomi var ievērojami atšķirties. Bērnam cistiskā fibroze būs tikai tad, ja viņš no abiem vecākiem mantos bojāto gēnu, tas notiek 1 no 29 cilvēkiem.
Denisele Neuza Aline Flores Borges
Biologs un maģistrs botānikā
Parole ir nosūtīta uz jūsu e-pastu.
