საკითხავისასარგებლოუცნაური

უჯრედული ტრანსპორტი

 

უჯრედი შედგება სამი ძირითადი კომპონენტისგან: ბირთვი, ციტოპლაზმა (ერთად პროტოპლაზმა) და გარსი. გარსი წარმოდგენილია ორი შიგნითა და გარეთა შრეებით. საიდანაც გარეთა შრეს მცენარეებში ქმნის პოლისაქარიდი ცელულოზა, სოკოებში – ქიტინი, ცხოველურ უჯრედებში – გლიკოკალიქსი, პროკარიოტებში კი – პეპტიდოგლიკანი(მურენი). შიგნითა შრე ყველა შემთხვევაში წარმოდგენილია პლაზმური მემბრანით, რომელსაც ლიპოპროტეინული შედგენილობა ახასიათებს. ნახევრად თხევადი კონსისტენციის მემბრანის მოზაიკური აგებულება მის სელექციურ განვლადობას განსაზღვრავს. მასში მხოლოდ განსაზღვრული ზომის, პოლარობისა და მუხტის ნაწილაკები გაივლის.

უჯრედში ნივთიერებები აღწევს ორი ძირითადი გზით: პასიური და აქტიური ტრანსპორტით.


ტრანსპორტის ორივე ფორმა საჭიროებს ენერგიას. განსხვავება ის არის,რომ უჯრედი არ ხარჯავს ენერგიას პასიურ ტრანსპორტზე, მაშინ როცა აქტიურ ტრანსპორტს სჭირდება ატფ-ის ჰიდროლიზის ენერგია(პირველადი აქტიური ტრანსპორტი) ან ელექტროქიმიური გრადიენტი(მეორადი აქტიური ტრანსპორტი).
პასიური ტრანსპორტის გზით უჯრედში ჟანგბადის,ნახშირორჟანგისა და აზოტის არაპოლარული მოლეკულები აღწევს. ნახშირორჟანგში მართალია პოლარულ-კოვალენტური ბმებია, მაგრამ მოლეკულის ხაზოვანი აღნაგობის გამო ნაერთი არაპოლარულია. ჰიდროფობური ნივთიერებები: ეთერი,ეთანოლი, ბენზოლი და სხვ. პლაზმურ მემბრანაში პასიური ტრანსპორტით გაივლის. პასიური ტრანსპორტი მიმდინარეობს მაღალიდან დაბალი კონცენტრაციის ანუ კონცენტრაციული გრადიენტის მიმართულებით. მისი სახეებია: დიფუზია, ოსმოსი და ფილტრაცია.
ოსმოსი გულისხმობს გამხსნელის გადაადგილებას გახსნილი ნივთიერების დაბალი კონცენტრაციიდან მაღალი კონცენტრაციის მიმართულებით. ოსმოსური წნევა არის ძალა, რომელიც გამხსნელის(მაგ.: წყლის) უჯრედშიდა და უჯრედგარეთა გადანაწილებას განსაზღვრავს. ხსნარი შეიძლება იყოს იზოტონური, ჰიპოტონური და ჰიპერტონული. მაგ.: სისხლთან მიმართებაში, ხსნარს, რომლის ოსმოსური წნევა უდრის სისხლის ოსმოსურ წნევას, იზოტონური ეწოდება (0,85%). ხსნარს, რომლის ოსმოსური წნევა აღემატება სისხლის ოსმოსურ წნევას, ჰიპერტონული ეწოდება (>0,85%). ხოლო თუ ხსნარის ოსმოსური წნევა სისხლის ოსმოსურ წნევაზე ნაკლებია, მას ეწოდება ჰიპოტონური (<0,85%). ჰიპერტონურ ხსნარში მოთავსებული ცხოველური უჯრედი იჭმუხნება, ხოლო ჰიპოტონურში მოთავსებისას – იჯირჯვება და სკდება. მაგ.: 0,45 % ჰიპოტონურ ხსნარში სისხლის წითელი უჯრედების 50% განიცდის ოსმოსურ ლიზისს.



მცენარეული უჯრედის კედელი ანიჭებს ერთგვარ მდგრადობას. ჰიპოტონურ ხსნარში ადგილი აქვს დეპლაზმოლიზს, ხოლო ჰიპერტონულში პლაზმოლიზს(წყლის გამოსვლას უჯრედიდან). რა თქმა უნდა, უჯრედი არ იცვლის მოცულობას იზოტონურ ხსნარში.
ეს ყველა ზემოთ ნახსენები მიეკუთვნება მარტივი პასიური ტრანსპორტის სახეებს, რომელსაც არ სჭირდება ცილა-გადამტანი (პერმეაზა).

ამ უკანასკნელს საჭიროებს გაადვილებული პასიური ტრანსპორტი, რომელიც მიმდინარეობს ცილა-არხებისა და ცილა-ტრანსპორტერების მონაწილეობით. იონები უჯრედში ცილა-არხებით შედიან, ცილა-ტრანსპორტერებით უჯრედში აღწევს გლუკოზა,ამინომჟავები და სხვ.

აქტიური ტრანსპორტი რამდენიმე სახისაა: პირველად-აქტიური და მეორად-აქტიური. პირველად-აქტიური ტრანსპორტი ძირითადად ატფ-ის დანახარჯს მოითხოვს. ამ სახის ტრანსპორტში მონაწილეობს ატფ-დამოკიდებული ანტიპორტერი Na+-K+-ATP-აზა, Ca2+-ATP-აზა და სხვ.

Na+-K+-ATP-აზა 1 მოლეკულა ატფ-ის ჰიდროლიზის ხარჯზე ატრანსპორტირებს 3 ნატრიუმის იონს უჯრედგარეთ, ხოლო 2 კალიუმის იონს უჯრედის შიგნით. შესაბამისად, უჯრედგარეთ მაღალია ნატრიუმის იონური კონცენტრაცია, ხოლო უჯრედის შიგნით – კალიუმის იონების კონცენტრაცია.

Ca2+-ATP-აზა, გარდა პლაზმური მემბრანისა, მოთავსებულია სარკოპლაზმურ რეტიკულუმზეც. ის უზრუნველყოფს კალციუმის ციტოზოლური კონცენტრაციის შემცირებას მისი უჯრედგარეთ გადატუმბვით ან სარკოპლაზმურ რეტიკულუმში სეკვესტრირებით. ეს უკანასკნელი მნიშვნელოვანია კუნთის მოდუნებისათვის (კალციუმის უჯრედშიდა კონცენტრაციის შემცირება).

რაც შეეხება მეორად-აქტიურ ტრანსპორტს, მას სხვაგვარად კოტრანსპორტიც ეწოდება. კოტრანსპორტის სახეებია: სიმპორტი და ანტიპორტი. სიმპორტი გულისხმობს 2 ან მეტი იონის ან/და მოლეკულის ტრანსპორტირების ერთი მიმართულებით, ხოლო ანტიპორტი სხვადასხვა მიმართულებით. სიმპორტერები და ანტიპორტერები იყენებენ ერთ-ერთი იონის/მოლეკულის გრადიენტს, სხვა იონების/მოლეკულების გრადიენტის საპირისპიროდ ტრანსპორტირების მიზნით.

აქტიური ტრანსპორტის სახეებია ენდოციტოზი და ეგზოციტოზიც.

ენდოციტოზი არსებობს სამი სახის:  ფაგოციტოზი, პინოციტოზი და რეცეპტორ-დამოკიდებული(გაშუალებული) ენდოციტოზი.

ფაგოციტოზის დროს ადგილი აქვს ცრუფეხების(ფსევდოპოდიების) წარმოქმნას, რომელიც უცხო ნაწილაკს შთანთქამს ფაგოსომაში. ეს უკანასკნელი ერწყმის ლიზოსომას, რის შემდეგაც ის ჰიდროლიზური ფერმენტებით იშლება. მოუნელებელი ნაწილაკების შემცველ ლიზოსომას ეწოდება ნარჩენი სხეულაკი.

პინოციტოზი გულისხმობს სითხეში შეტივტივებული ნაწილაკების შთანთქმას. ამ დროს ხდება ინვაგინაციებისა და არა ფსევდოპოდიების წარმოქმნა.

რეცეპტორ-დამოკიდებული ენდოციტოზი საჭიროებს ნივთიერების სპეციფიკურ რეცეპტორთან დაკავშირებას პლაზმურ მემბრანაზე, რის შემდეგადაც ვეზიკულა აღწევს უჯრედში. ამ გზით უჯრედში შედის LDL-ქოლესტეროლი, ტრანსფერინი, პრეპარატები და სხვ.
ეგზოციტოზის გზით უჯრედიდან ჰორმონებისა და ფერმენტების გამოყოფა ხდება. მაგ.: ინსულინის სეკრეცია პანკრეასის ლანგერჰანსის ბეტა-უჯრედებიდან.

უჯრედში მიმდინარეობს ინტენსიური ტრანსპორტი ნივთიერებებისა ბირთვსა და ციტოზოლს შორის როგორც ერთი, ისე საპირისპირო მიმართულებით. ბირთვის გარსის გარეთა მემბრანა მულტიპროტეინული კომპლექსებით (ფორებით) არის წარმოდგენილი და უზრუნველყოფს ნივთიერებათა ტრანსპორტირებას. რ-რნმ და ი-რნმ ტრანსპორტირდება ბირთვიდან ციტოზოლში, ციტოზოლიდან ბირთვში აღწევს ცხიმში ხსნადი ვიტამინები(მაგ.: რეტინმჟავა), სტეროიდული ჰორმონები(მაგ.: ანდროგენები) და სხვ.

ორგანოიდებს შორის აღსანიშნავია ენდოპლაზმურ ბადესა და გოლჯის აპარატს შორის ტრანსპორტი როგორც რეტრო-,ისე ანტეროგრადული. ენდოპლაზმურ ბადეში სინთეზირებული ნაერთები გოლჯის აპარატში ტრანსპორტირდება ვეზიკულების სახით, ხოლო უკან ადგილი აქვს ვეზიკულებისა და სატრანსპორტო ცილების გადატანას. ამიტომ არც ენდოპლაზმური ბადე “განილევა” და არც გოლჯის აპარატი “იბერება”.

ამრიგად, ტრანსპორტი საციცოხლოდ მნიშვნელოვანია უჯრედისათვის. ის საჭიროებს ენერგიის დანახარჯს ან უჯრედის მხრიდან, ან უშუალოდ ტრანსპორტირებადი მოლეკულების შინაგან ენერგიას.  უჯრედში, ამ მიკროსამყაროშიც კი, უენერგიოდ არც ერთი პროცესი არ მიმდინარეობს.

loading...
თეგები

მსგავსი ამბები

Close
Close