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5.8: Trasporto attivo e omeostasi - Biologia

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Come spingere un Humvee in salita

Puoi dire dai loro volti che questi aviatori stanno spendendo molte energie nel tentativo di spingere questo Humvee su un pendio. Gli uomini stanno partecipando a una competizione che mette alla prova la loro forza bruta contro quella di altre squadre. L'Humvee pesa circa 13.000 libbre, quindi ci vuole ogni grammo di energia che possono raccogliere per spostarlo in salita contro la forza di gravità. Il trasporto di alcune sostanze attraverso una membrana plasmatica è un po' come spingere un Humvee in salita: non può essere fatto senza aggiungere energia.

Che cos'è il trasporto attivo?

Alcune sostanze possono entrare o uscire da una cellula attraverso la membrana plasmatica senza bisogno di energia perché si spostano da un'area a maggiore concentrazione a un'area a minore concentrazione. Questo tipo di trasporto è chiamato trasporto passivo come hai imparato nell'ultima sezione. Altre sostanze richiedono energia per attraversare una membrana plasmatica spesso perché si spostano da un'area a minore concentrazione a un'area a maggiore concentrazione. Questo tipo di trasporto si chiama trasporto attivo. L'energia per il trasporto attivo proviene dalla molecola che trasporta energia chiamata ATP (adenosina trifosfato). Il trasporto attivo può anche richiedere proteine ​​di trasporto, come le proteine ​​di trasporto, che sono incorporate nella membrana plasmatica. Due tipi di trasporto attivo sono il trasporto di pompa e di vescicola.

Pompa

Esistono due meccanismi di pompa (trasporto attivo primario e secondario) per il trasporto di materiale di piccolo peso molecolare e macromolecole. Il trasporto attivo primario muove gli ioni attraverso una membrana e crea una differenza di carica attraverso quella membrana. Il sistema di trasporto attivo primario utilizza l'ATP per spostare una sostanza, come uno ione, nella cellula e, spesso, allo stesso tempo, una seconda sostanza viene spostata fuori dalla cellula. Il pompa sodio-potassio è un meccanismo di trasporto attivo che sposta gli ioni sodio fuori dalla cellula e gli ioni potassio nelle cellule - in tutti i trilioni di cellule del corpo! Entrambi gli ioni vengono spostati da aree di concentrazione più bassa a quelle più alte, quindi è necessaria energia per questo processo "in salita". L'energia è fornita dall'ATP. La pompa sodio-potassio richiede anche proteine ​​di trasporto. Le proteine ​​trasportatrici si legano a ioni o molecole specifici e, così facendo, cambiano forma. Quando le proteine ​​di trasporto cambiano forma, trasportano gli ioni o le molecole attraverso la membrana. La figura (PageIndex{2}) mostra in maggior dettaglio come funziona la pompa sodio-potassio e il ruolo specifico svolto dalle proteine ​​di trasporto in questo processo.

Per apprezzare l'importanza della pompa sodio-potassio, è necessario saperne di più sui ruoli di sodio e potassio nel corpo. Entrambi sono minerali dietetici essenziali, il che significa che devi ottenerli negli alimenti che mangi. Sia il sodio che il potassio sono anche elettroliti, il che significa che si dissociano in ioni (particelle cariche) in soluzione, il che consente loro di condurre elettricità. Le normali funzioni corporee richiedono una gamma molto ristretta di concentrazioni di ioni sodio e potassio nei fluidi corporei, sia all'interno che all'esterno delle cellule.

  • Il sodio è lo ione principale nel fluido esterno alle cellule. Le normali concentrazioni di sodio sono circa 10 volte superiori all'esterno rispetto all'interno delle cellule.
  • Il potassio è lo ione principale nel fluido all'interno delle cellule. Le normali concentrazioni di potassio sono circa 30 volte superiori all'interno rispetto all'esterno delle cellule.

Queste differenze di concentrazione creano un gradiente elettrico attraverso la membrana cellulare, chiamato potenziale di membrana. il trasporto attivo secondario descrive il movimento del materiale utilizzando l'energia del gradiente elettrochimico stabilito dal trasporto attivo primario. Utilizzando l'energia del gradiente elettrochimico creato dal sistema di trasporto attivo primario, altre sostanze come amminoacidi e glucosio possono essere introdotte nella cellula attraverso i canali di membrana. L'ATP stesso si forma attraverso il trasporto attivo secondario utilizzando un gradiente di ioni idrogeno nel mitocondrio. Controllare strettamente il potenziale di membrana è fondamentale per le funzioni vitali del corpo, compresa la trasmissione degli impulsi nervosi e la contrazione dei muscoli. Una grande percentuale dell'energia del corpo va a mantenere questo potenziale attraverso le membrane dei suoi trilioni di cellule con la pompa sodio-potassio.

Trasporto di vescicole

Alcune molecole, come le proteine, sono troppo grandi per passare attraverso la membrana plasmatica, indipendentemente dalla loro concentrazione all'interno e all'esterno della cellula. Molecole molto grandi attraversano la membrana plasmatica con un diverso tipo di aiuto, chiamato trasporto di vescicole. Il trasporto delle vescicole richiede energia, quindi è anche una forma di trasporto attivo. Esistono due tipi di trasporto delle vescicole: endocitosi ed esocitosi.

Endocitosi

Endocitosi è un tipo di trasporto di vescicole che sposta una sostanza nella cellula. La membrana plasmatica ingloba completamente la sostanza, una vescicola si stacca dalla membrana e la vescicola trasporta la sostanza nella cellula. È usato da tutte le cellule del corpo perché la maggior parte delle sostanze importanti per loro sono polari e sono costituite da grandi molecole, e quindi non possono passare attraverso la membrana plasmatica idrofoba. Quando un'intera cellula o un'altra particella solida viene inghiottita, il processo viene chiamato fagocitosi. Quando il fluido viene inghiottito, il processo viene chiamato pinocitosi. Quando il contenuto viene assorbito in modo specifico con l'aiuto di recettori sulla membrana plasmatica, si chiama endocitosi mediata dal recettore.

Una variazione mirata dell'endocitosi impiega proteine ​​leganti nella membrana plasmatica che sono specifiche per determinate sostanze. Le particelle si legano alle proteine ​​e la membrana plasmatica si invagina, portando la sostanza e le proteine ​​nella cellula. Se il passaggio attraverso la membrana del bersaglio di endocitosi mediata dal recettore è inefficace, non verrà rimosso dai fluidi tissutali o dal sangue. Invece, rimarrà in quei fluidi e aumenterà la concentrazione. Alcune malattie umane sono causate da un fallimento dell'endocitosi mediata da recettori. Ad esempio, la forma di colesterolo denominata lipoproteina a bassa densità o LDL (noto anche come colesterolo "cattivo") viene rimossa dal sangue mediante endocitosi mediata da recettori. Nella malattia genetica umana ipercolesterolemia familiare, i recettori LDL sono difettosi o del tutto assenti. Le persone con questa condizione hanno livelli di colesterolo pericolosi per la vita nel sangue perché le loro cellule non possono eliminare la sostanza chimica dal sangue.

Esocitosi

Esocitosi è un tipo di trasporto di vescicole che sposta una sostanza fuori dalla cellula. Una vescicola contenente la sostanza si sposta attraverso il citoplasma verso la membrana cellulare. Quindi, la membrana della vescicola si fonde con la membrana cellulare e la sostanza viene rilasciata all'esterno della cellula.

Omeostasi e funzione cellulare

Affinché una cellula funzioni normalmente, deve essere mantenuto uno stato stabile all'interno della cellula. Ad esempio, la concentrazione di sali, nutrienti e altre sostanze deve essere mantenuta entro un determinato intervallo. Il processo per mantenere condizioni stabili all'interno di una cellula (o di un intero organismo) è l'omeostasi. L'omeostasi richiede aggiustamenti costanti perché le condizioni cambiano continuamente sia all'interno che all'esterno della cellula. I processi descritti in questa e nelle lezioni precedenti svolgono un ruolo importante nell'omeostasi. Spostando le sostanze dentro e fuori le cellule, mantengono le condizioni entro intervalli normali all'interno delle cellule e dell'organismo nel suo insieme.

Caratteristica: Caratteristica: Il mio corpo umano

Mantenere il corretto equilibrio di sodio e potassio nei fluidi corporei mediante il trasporto attivo è necessario per la vita stessa, quindi non sorprende che ottenere il giusto equilibrio di sodio e potassio nella dieta sia importante per una buona salute. Gli squilibri possono aumentare il rischio di ipertensione, malattie cardiache, diabete e altri disturbi.

Se sei come la maggior parte degli americani, sodio e potassio sono fuori equilibrio nella tua dieta. È probabile che consumi troppo sodio e troppo poco potassio. Segui queste linee guida per assicurarti che questi minerali siano in equilibrio negli alimenti che mangi:

  • L'assunzione totale di sodio deve essere inferiore a 2300 mg/die. La maggior parte del sale nella dieta si trova negli alimenti trasformati o aggiunto con una saliera. Smetti di aggiungere sale e inizia a controllare le etichette degli alimenti per il contenuto di sodio. Gli alimenti considerati a basso contenuto di sodio hanno meno di 140 mg/dose (o il 5% del valore giornaliero).
  • L'assunzione totale di potassio dovrebbe essere di 4700 mg/die. È facile aggiungere potassio alla dieta scegliendo i cibi giusti, e ci sono molte scelte. La maggior parte della frutta e della verdura è ricca di potassio, ma soprattutto patate, banane, arance, albicocche, prugne, verdure a foglia verde, pomodori, fagioli e avocado. Altri alimenti con notevoli quantità di potassio sono pesce, carne, pollame e cereali integrali.

Recensione

  1. Definire il trasporto attivo.
  2. Cos'è la pompa sodio-potassio? Perché è così importante?
  3. Nomina due tipi di trasporto delle vescicole. Quale tipo sposta le sostanze fuori dalla cellula?
  4. Quali sono le somiglianze e le differenze tra fagocitosi e pinocitosi?
  5. La pompa sodio-potassio è una:
    1. fosfolipide
    2. Proteina
    3. Carboidrato
    4. ione
  6. Qual è il significato funzionale del cambiamento di forma della proteina trasportatrice nella pompa sodio-potassio dopo il legame degli ioni sodio?
  7. Un veleno potenzialmente mortale derivato da piante chiamato ouabain blocca la pompa sodio-potassio e ne impedisce il funzionamento. Cosa pensi che questo faccia all'equilibrio di sodio e potassio nelle cellule? Spiega la tua risposta.
  8. Vero o falso. La pompa sodio-potassio utilizza una proteina per pompare sia il sodio che il potassio.
  9. Vero o falso. Le vescicole sono costituite dalla membrana nucleare.
  10. Come si chiama cn gradiente elettrico attraverso la membrana cellulare?
  11. Le molecole di segnalazione chimica chiamate neurotrasmettitori vengono rilasciate dalle cellule nervose (neuroni) attraverso le vescicole. Questo è un esempio di:
    1. pinocitosi
    2. fagocitosi
    3. Endocitosi
    4. Esocitosi
  12. L'energia per il trasporto attivo viene da
    1. ATP
    2. RNA
    3. Proteine ​​di trasporto
    4. Ioni di sodio
  13. In quale struttura si trovano le proteine ​​di trasporto che spostano le sostanze dentro e fuori una cellula?

Trasporto attivo

Il trasporto attivo è il processo di trasferimento di sostanze all'interno, all'esterno e tra le cellule, utilizzando energia. In alcuni casi, il movimento delle sostanze può essere effettuato mediante trasporto passivo, che non utilizza energia. Tuttavia, la cellula ha spesso bisogno di trasportare materiali contro il loro gradiente di concentrazione. In questi casi è necessario il trasporto attivo.


Trasporto Passivo nelle Cellule: Diffusione e Osmosi Semplice e Facilitata

Diffusione semplice

Diffusione è il movimento di una sostanza attraverso una membrana, a causa di una differenza di concentrazione, senza l'aiuto di altre molecole. La sostanza si sposta semplicemente dal lato della membrana dove è più concentrata al lato dove è meno concentrata. Figura sotto mostra come funziona la diffusione. Le sostanze che possono schiacciarsi tra le molecole lipidiche nella membrana plasmatica per semplice diffusione sono generalmente molecole idrofobe molto piccole, come molecole di ossigeno e anidride carbonica.

Dai un'occhiata a questo video che mostra la diffusione attraverso una membrana:

Ecco un foglio di lavoro di riepilogo video da compilare e inserire nel tuo quaderno di biologia:

Osmosi

Osmosi è un tipo speciale di diffusione — la diffusione di molecole d'acqua attraverso una membrana. Come altre molecole, l'acqua si sposta da un'area di maggiore concentrazione a un'area di minore concentrazione. L'acqua entra o esce da una cellula finché la sua concentrazione non è la stessa su entrambi i lati della membrana plasmatica.

Khan Academy: Diffusione e Osmosi:

Ecco un'animazione che mostra come funziona l'osmosi:

Diffusione facilitata

L'acqua e molte altre sostanze non possono semplicemente diffondersi attraverso una membrana. Le molecole idrofile, gli ioni carichi e le molecole relativamente grandi come il glucosio hanno tutte bisogno di aiuto per la diffusione. L'aiuto viene da speciali proteine ​​della membrana note come proteine ​​di trasporto. Si chiama diffusione con l'aiuto di proteine ​​di trasporto diffusione facilitata. Esistono diversi tipi di proteine ​​di trasporto, comprese le proteine ​​di canale e le proteine ​​di trasporto. Entrambi sono mostrati in Figura sotto.

  • Le proteine ​​canale formano pori, o piccoli fori, nella membrana. Ciò consente alle molecole d'acqua e ai piccoli ioni di passare attraverso la membrana senza entrare in contatto con le code idrofobiche delle molecole lipidiche all'interno della membrana. Sono come dei tunnel che permettono il passaggio solo di determinate molecole. “Scusa amico, non puoi usare questo canale, è solo per questi tizi qui. Dovrai andare alla proteina trasportatrice e lui ti farà passare
  • Le proteine ​​trasportatrici si legano a specifici ioni o molecole e, così facendo, cambiano forma. Quando le proteine ​​di trasporto cambiano forma, trasportano gli ioni o le molecole attraverso la membrana. Non sembrano bocche di coccodrillo che raccolgono un pezzo di roba dall'esterno della cella e poi lo sputano all'interno? Proteine ​​trasportatrici di coccodrillo. Ok, non è proprio il loro nome, ma potrebbe aiutarti a ricordare.

Trasporto attivo

Trasporto attivo si verifica quando è necessaria energia affinché una sostanza si muova attraverso una membrana plasmatica. L'energia è necessaria perché la sostanza si sta spostando da un'area a minore concentrazione a un'area a maggiore concentrazione. Questo è un po' come muovere una palla in salita, non può essere fatto senza aggiungere energia. L'energia per il trasporto attivo proviene dalla molecola che trasporta energia chiamata ATP. Come il trasporto passivo, anche il trasporto attivo può coinvolgere le proteine ​​di trasporto. Puoi guardare un video sul trasporto attivo qui:

Pompa sodio-potassio

Un esempio di trasporto attivo è il pompa sodio-potassio. Quando questa pompa è in funzione, gli ioni sodio vengono pompati fuori dalla cellula e gli ioni potassio vengono pompati nella cellula. Entrambi gli ioni si spostano da aree di concentrazione più bassa a quelle più alte, quindi l'ATP è necessario per fornire energia per questo processo "in salita". Figura di seguito viene spiegato più in dettaglio come avviene questo tipo di trasporto attivo.

Trasporto di vescicole

Alcune molecole, come le proteine, sono troppo grandi per passare attraverso la membrana plasmatica, indipendentemente dalla loro concentrazione all'interno e all'esterno della cellula. Molecole molto grandi attraversano la membrana plasmatica con un diverso tipo di aiuto, chiamato trasporto di vescicole. Il trasporto delle vescicole richiede energia, quindi è anche una forma di trasporto attivo. Esistono due tipi di trasporto delle vescicole: endocitosi ed esocitosi. Entrambi i tipi sono mostrati in Figura di seguito e descritto di seguito.

  • Endocitosi è il tipo di trasporto delle vescicole che sposta una sostanza nella cellula. La membrana plasmatica ingloba completamente la sostanza, una vescicola si stacca dalla membrana e la vescicola trasporta la sostanza nella cellula. Quando un'intera cellula viene inghiottita, il processo è chiamato fagocitosi. Quando il fluido viene inghiottito, il processo è chiamato pinocitosi.
  • Esocitosi è il tipo di trasporto delle vescicole che sposta una sostanza fuori dalla cellula. Una vescicola contenente la sostanza si sposta attraverso il citoplasma verso la membrana cellulare. Quindi, la membrana della vescicola si fonde con la membrana cellulare e la sostanza viene rilasciata all'esterno della cellula.

Omeostasi e funzione cellulare

Affinché una cellula funzioni normalmente, deve essere mantenuto uno stato stabile all'interno della cellula. Ad esempio, la concentrazione di sali, nutrienti e altre sostanze deve essere mantenuta entro un determinato intervallo. Il processo per mantenere condizioni stabili all'interno di una cellula (o di un intero organismo) è l'omeostasi. L'omeostasi richiede aggiustamenti costanti, perché le condizioni cambiano continuamente sia all'interno che all'esterno della cellula. I processi descritti in questa lezione svolgono un ruolo importante nell'omeostasi. Spostando le sostanze dentro e fuori le cellule, mantengono le condizioni entro intervalli normali all'interno delle cellule e dell'organismo nel suo insieme.

Riepilogo della lezione

  • Un ruolo importante della membrana plasmatica è il trasporto di sostanze dentro e fuori la cellula. Esistono due tipi principali di trasporto cellulare: trasporto passivo e trasporto attivo.
  • Il trasporto passivo non richiede energia. Si verifica quando le sostanze si spostano da aree di concentrazione più alta a quelle più basse. I tipi di trasporto passivo includono diffusione semplice, osmosi e diffusione facilitata.
  • Il trasporto attivo richiede energia dalla cellula. Si verifica quando le sostanze si spostano da aree a concentrazione più bassa a quelle più alte o quando vengono trasportate molecole molto grandi. I tipi di trasporto attivo includono le pompe ioniche, come la pompa sodio-potassio, e il trasporto delle vescicole, che include l'endocitosi e l'esocitosi.
  • Il trasporto cellulare aiuta le cellule a mantenere l'omeostasi mantenendo le condizioni entro intervalli normali all'interno di tutte le cellule di un organismo.

Domande sulla revisione della lezione

Richiamare

1. Che cos'è l'osmosi? Che tipo di trasporto è?

2. Descrivere i ruoli delle proteine ​​di trasporto nel trasporto cellulare.

3. Cos'è la pompa sodio-potassio?

4. Nomina due tipi di trasporto delle vescicole. Quale tipo sposta le sostanze fuori dalla cellula?

Applicare i concetti

5. Supponiamo che una molecola debba attraversare la membrana plasmatica in una cellula. La molecola è una proteina molto grande. Come verrà trasportato nella cellula? Spiega la tua risposta.

6. Il disegno seguente mostra il fluido all'interno e all'esterno di una cella. I punti rappresentano le molecole di una sostanza necessaria alla cellula. Le molecole sono molto piccole e idrofobe. Che tipo di trasporto sposterà le molecole nella cellula?

Pensa in modo critico

7. Confrontare e contrastare la diffusione semplice e la diffusione facilitata. Per ogni tipo di diffusione, fornire un esempio di una molecola che viene trasportata in quel modo.

8. Spiega come il trasporto cellulare aiuta un organismo a mantenere l'omeostasi.

Punti da considerare

Tutte le cellule condividono alcune delle stesse strutture e funzioni di base, ma anche le cellule variano.


Endocitosi

Oltre a spostare piccoli ioni e molecole attraverso la membrana contro i loro gradienti di concentrazione, le cellule devono anche rimuovere e assorbire molecole e particelle più grandi. Alcune cellule sono persino in grado di inghiottire interi microrganismi unicellulari. Potresti aver correttamente ipotizzato che l'assorbimento e il rilascio di grandi particelle da parte della cellula richieda energia. Una particella molto grande, tuttavia, non può passare direttamente attraverso la membrana, anche con l'energia fornita dalla cellula.

Endocitosi è un tipo di trasporto attivo che sposta le particelle, come grandi molecole, parti di cellule e persino cellule intere, in una cellula. Esistono diverse varianti di endocitosi, ma tutte condividono una caratteristica comune: la membrana plasmatica della cellula si invagina, formando una tasca attorno alla particella bersaglio. La tasca si pizzica, facendo sì che la particella sia contenuta in un vacuolo appena creato che si forma dalla membrana plasmatica.

Figura 7 Sono mostrate tre varianti di endocitosi. (a) In una forma di endocitosi, la fagocitosi, la membrana cellulare circonda la particella e si stacca per formare un vacuolo intracellulare. (b) In un altro tipo di endocitosi, la pinocitosi, la membrana cellulare circonda un piccolo volume di liquido e si pizzica, formando una vescicola. (c) Nell'endocitosi mediata dal recettore, l'assorbimento di sostanze da parte della cellula è mirato a un singolo tipo di sostanza che si lega al recettore sulla membrana cellulare esterna. (credito: modifica dell'opera di Mariana Ruiz Villarreal)

fagocitosi è il processo mediante il quale le particelle di grandi dimensioni, come le cellule, vengono assorbite da una cellula. Ad esempio, quando i microrganismi invadono il corpo umano, un tipo di globuli bianchi chiamati neutrofili rimuove l'invasore attraverso questo processo, circondando e fagocitando il microrganismo, che viene poi distrutto dal neutrofilo (Figura 7un).

Viene chiamata una variazione di endocitosi pinocitosi. Questo significa letteralmente "bere cellulare" ed è stato chiamato in un momento in cui si presumeva che la cellula stesse intenzionalmente assorbendo fluido extracellulare. In realtà, questo processo assorbe i soluti di cui la cellula ha bisogno dal fluido extracellulare (Figura 7B).

Una variazione mirata dell'endocitosi impiega proteine ​​leganti nella membrana plasmatica che sono specifiche per determinate sostanze (Figura 7C). Le particelle si legano alle proteine ​​e la membrana plasmatica si invagina, portando la sostanza e le proteine ​​nella cellula. Se il passaggio attraverso la membrana del bersaglio di endocitosi mediata dal recettore è inefficace, non verrà rimosso dai fluidi tissutali o dal sangue. Invece, rimarrà in quei fluidi e aumenterà la concentrazione.

Alcune malattie umane sono causate da un fallimento dell'endocitosi mediata da recettori. Ad esempio, la forma di colesterolo denominata lipoproteina a bassa densità o LDL (noto anche come colesterolo "cattivo") viene rimossa dal sangue mediante endocitosi mediata da recettori. Nella malattia genetica umana ipercolesterolemia familiare, i recettori LDL sono difettosi o del tutto assenti. Le persone con questa condizione hanno livelli di colesterolo pericolosi per la vita nel sangue, perché le loro cellule non possono eliminare la sostanza chimica dal sangue.


Omeostasi & Trasporto

IO. Soluzione ipertonica
1. Concentrazione del soluto fuori dalla cella è hpiù alto (meno acqua)
2. L'acqua si diffonde dalla cellula fino al raggiungimento dell'equilibrio
3. Le cellule si rimpiccioliscono e muoiono se si perde troppa acqua
4. Le cellule vegetali diventano flaccide (appassite) chiamate plasmolisi

J. Soluzione ipotonica
1. Concentrazione del soluto maggiore
all'interno della cellula (meno acqua)
2. L'acqua si sposta nella cellula fino al raggiungimento dell'equilibrio
3. cellule animali gonfiarsi e scoppiare (lisi) se assorbono troppa acqua
4. Citolisi è lo scoppio delle cellule
5. Cellule vegetali diventare turgido a causa dell'acqua che preme verso l'esterno contro la parete cellulare
6. Pressione di turgore nelle cellule vegetali le aiuta a mantenere la loro forma
7. Le cellule vegetali danno il meglio nelle soluzioni ipotoniche

K. Soluzioni isotoniche
1. Concentrazione di soluti stesso dentro e fuori dalla cella
2. L'acqua entra e esce dalla cella ad una velocità uguale, quindi c'è nessun movimento netto dell'acqua
3. Le cellule animali fanno meglio nelle soluzioni isotoniche

IV. Come le cellule affrontano l'osmosi

A. Le cellule degli animali a terra sono solitamente in ambiente isotonico (equilibrio)

B. Gli organismi d'acqua dolce vivono in ambienti ipotonici, quindi l'acqua si muove costantemente nelle loro cellule

C. Gli organismi unicellulari d'acqua dolce usano l'energia per pompare l'acqua in eccesso vacuoli contrattili

D. Le pareti cellulari delle piante impediscono alle cellule vegetali di scoppiare in ambienti ipotonici

E. Alcuni organismi marini Potere pompare il sale in eccesso

A. Più veloce della semplice diffusione

B. Considerato trasporto passivo perché non viene utilizzata energia extra

C. Si verifica lungo un gradiente di concentrazione

D. Coinvolge proteine ​​di trasporto incorporato nella membrana di una cellula per aiutare a muoversi attraverso determinati soluti come glucosio

E. Molecole trasportatrici cambia forma quando si attacca il soluto a loro

F. Il cambiamento nella forma della proteina di trasporto aiuta a spostare il soluto attraverso la membrana

G. Proteine ​​canale nella membrana cellulare formare tunnel attraverso la membrana per spostare i materiali

H. Le proteine ​​del canale possono essere sempre aperte o avere cancelli che si aprono e si chiudono per controllare il movimento dei materiali chiamati canali con cancello

I. I cancelli si aprono e si chiudono in risposta alla concentrazione all'interno e all'esterno della cella

A. Richiede l'uso di ATP o energia

B. Sposta i materiali contro il loro gradiente di concentrazione da un'area di concentrazione più bassa a una più alta

C. Può coinvolgere anche proteine ​​di membrana

D. Usato per muoversi ioni come Na+, Ca+ e K+ attraverso la membrana cellulare

e. Pompa sodio-potassio sposta 3 Na+ fuori per ogni 2 K+ nella cella
1. Provoca una differenza di carica all'interno e all'esterno della cella
2. Viene chiamata la differenza di carica potenziale di membrana

F. Pompe ioniche aiuta le cellule muscolari e nervose a funzionare

G. Impianti utilizzare il trasporto attivo per aiutano le radici ad assorbire i nutrienti dal terreno (i nutrienti delle piante sono più concentrati all'interno della radice che all'esterno)

A. Muove molecole grandi e complesse come le proteine ​​attraverso la membrana cellulare

B. Grandi molecole, cibo o goccioline di fluido sono confezionate in sacche legate alla membrana chiamate vescicole

C. Endocitosi sposta grandi particelle in una cellula

D. fagocitosi è un tipo di endocitosi
1. La membrana cellulare si estende formando pseudopodi (proiezioni simili a dita) che circondano la particella
2. La sacca a membrana racchiude il materiale e si stacca all'interno della cella facendo a vescicola
3. La vescicola può fondersi con lisosomi (organelli digestivi) o rilasciano il loro contenuto nel citoplasma
4. Usato da ameba per nutrire & globuli bianchi uccidere i batteri
5. Conosciuto come “cell mangia”

e. pinocitosi è un altro tipo di endocitosi
1. La membrana cellulare circonda le goccioline di fluido
2. Fluidi presi nella vescicola legata alla membrana
3. Conosciuto come “cella che beve”

F. Esocitosi viene utilizzato per rimuovere prodotti di grandi dimensioni dalla cellula come rifiuti, muco e prodotti cellulari

G. proteine prodotti dai ribosomi in una cellula sono confezionati in vescicole di trasporto dall'apparato del Golgi


Riepilogo della sezione

Il gradiente combinato che influenza uno ione include il suo gradiente di concentrazione e il suo gradiente elettrico. Le cellule viventi hanno bisogno di determinate sostanze in concentrazioni maggiori di quelle esistenti nello spazio extracellulare. Spostare le sostanze verso l'alto nei loro gradienti elettrochimici richiede energia dalla cellula. Il trasporto attivo utilizza l'energia immagazzinata nell'ATP per alimentare il trasporto. Il trasporto attivo di materiale di piccole dimensioni molecolari utilizza proteine ​​integrali nella membrana cellulare per spostare il materiale: queste proteine ​​sono analoghe alle pompe. Alcune pompe, che svolgono il trasporto attivo primario, si accoppiano direttamente con l'ATP per guidare la loro azione. Nel trasporto secondario, l'energia del trasporto primario può essere utilizzata per spostare un'altra sostanza nella cellula e aumentare il suo gradiente di concentrazione.

I metodi di endocitosi richiedono l'uso diretto di ATP per alimentare il trasporto di particelle grandi come macromolecole, parti di cellule o cellule intere possono essere inghiottite da altre cellule in un processo chiamato fagocitosi. Nella fagocitosi, una porzione della membrana invagina e scorre intorno alla particella, alla fine pizzicandosi e lasciando la particella completamente racchiusa da un involucro di membrana plasmatica. I vacuoli vengono scomposti dalla cellula, con le particelle usate come cibo o spedite in qualche altro modo. La pinocitosi è un processo simile su scala ridotta. La cellula espelle i rifiuti e altre particelle attraverso il processo inverso, l'esocitosi. I rifiuti vengono spostati all'esterno della cellula, spingendo una vescicola membranosa verso la membrana plasmatica, consentendo alla vescicola di fondersi con la membrana e incorporarsi nella struttura della membrana, rilasciando il suo contenuto all'esterno della cellula.


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