Bunka a transport látok

Kategorie: Biológia (celkem: 966 referátů a seminárek)

Informace o referátu:

  • Přidal/a: anonymous
  • Datum přidání: 07. dubna 2007
  • Zobrazeno: 3631×

Příbuzná témata



Bunka a transport látok

Bunka predstavuje najmenšiu jednotku živého organizmu, pričom nie je žiadna menšia jednotka a je schopná uskutočňovať základné funkcie organizmu:
- výmena látok
- rast
- pohyb
- rozmnožovanie a dedičnosť, ktoré sú okrem výmeny látok zabezpečené bunkovým delením.
Bunky pozostávajú z:
- bunkovej membrány - obklopuje cytoplazmu, v ktorej sú uložené subcelulárne štruktúry s vlastným membránovým ohraničením
-cytoplazmy - je viskózna tekutina, ktorá vypĺňa vnútro bunky a nachádzajú sa v nej organely - bunkové jadro s obsahom DNA a RNA, jadierko, mitochondrie, drsné a hladké endoplazmatické retikulum, Golgiho komplex, ribozómy, lyzozómy, glykogénové zrnká...

Transport látok

Transport látok v bunkách predstavuje základný životný proces pre celý žívy organizmus. Bunková membrána je lipofilná a je zložená z fosfolipidov, cholesterolu a ďalších lipidov ako sú sfingolipidy.. Jej hydrofóbne vlastnosti chránia vodné roztoky vo vnútri a mimo bunky pred smrtiacim zmiešaním ich hydrofilných zložiek. Tak tvorí bariéru medzi vnútrom bunky a extracelulárnym prostredím, ktorého zloženie je vcelku odlišné. S využítím metabolickej energie tak môže byť v bunke vytvorené a udržiavané prostredie vhodné pre život. K potrebnej priechodnosti membránovej bariéry pre určité látky slúžia bielkovinové molekuly bunkovej membrány a to vo forme pórov alebo transportných bielkovín (prenášačov). Pre plyny je bunková membrána relatívne dobre prepustná, čo je výhodné pre životne dôležitú výmenu O2 a CO2, ale bunka je taktiež vystavená aj jedovatým plynom ako je CO. Ak nemá byť prežívanie bunky ohrozené, vonkajšie prostredie nesmie mať vyššiu koncentráciu látok a nesmie obsahovať lipofilné škodliviny, napr. organické rozpúšťadlá.

Póry, prenášače, iónové pumpy a procesy cytózy umožňujú transport len určitých látok, či už ide o vstup substrátov pre bunkovú látkovú výmenu, o výstup medziproduktov a koncových produktov metabolizmu, alebo o riadený transport iónov, ktoré vytvárajú membránový potenciál - predpoklad vzrušivosti nervových a svalových buniek. Taktiež následky vstupu a úniku látok (CO2, voda), pre ktoré bunková membrána neprestavuje žiadnu účinnú bariéru, môžu byť vyrovnané alebo aspoň miernené riadeným transportom iných látok, napr.

kompenzácia zmeny objemu bunky alebo intracelulárneho pH.

V mnohobunkovom organizme sa taktiež uskutočňuje transport medzi susediacimi bunkami, či už difúziou cez extracelulárny priestor (napr. parakrinné pôsobenie hormónov) alebo prostredníctvom paracelulárnych štrbín gap junction - priame spojenie dvoch susediacich buniek Tieto gap junctions umožňujú prechod látok o molekulovej hmotnosti až niekoľko sto. Pretože to platí aj pre ióny, sú tieto bunky prepojené do tesného funkčného zväzku (syncytium) ako je to napr. u epitelov, hadkej svaloviny a glie v CNS.

Transport poznáme:
- transcelulárny transport - tento transport prebieha spravidla v bunkových zoskupeniach ako sú epitely (koža, tráviace ústrojenstvo, dýchacie ústrojenstvo, obličky), endotel krvných ciev a glie CNS. Pri tomto transport je kombinvaný vstup do bunky na jednej strane s výstupom na strane druhej. Na rozdiel od buniek s rovnakými vlastnosťami v rozsahu celej plazmatickej membrány (napr. krvné bunky), sú bunky epitelu a endotelu bunkami polárnymi.

- paracelulárny transport - transport prebieha medzi bunkami, pričom závisí na tom, ako tesne sú medzibunkové kontakty usporiadané (tigh junction), ktorých prostredníctvom sú bunky pospojované.
Tento transport a rozsah jeho priepustnosti, ktorá môže byť špecifická napr. pre katióny, sú podstatnými prvkami daného epitelu.

- diaľkový transport - medzi orgánmi tela a medzi telom a vonkajším prostredím, pričom jeho postatou je konvekcia. "Doprave " medzi orgánmi slúži krvný a lymfatický obeh, výmenu s okolím prúd vzduchu s dýchacími orgánmi, prúd moču v močových cestách a transport tráviacim ústrojenstvom cestou ústa-žalúdok-črevá.

Charakteristika transportných mechanizmov:

1.PASíVNE TRANSPORTNé PROCESY

a.) Difúzia
- netto (čistá, efektívna) difúzia t.j. efektívny a smerovaný transport môže prebiehať len vtedy, ak je látka vo východzom mieste koncentrovanejšia než v oblasti cieľovej, teda ak existuje koncentračný spád.
- vo vzduchu a obecne v plynoch je difúzia relatívne rýchla, v tekutinách je pomalšia a telových tkanivách najpomalšia
- koľko času potrebuje látka k difúzii závisí od difúznej dráhy (transportnej vzdialenosti), od difúznej plochy (výmenná plocha) a od povahy difúznej látky, napr. kyslík difunduje membránou pľúcnych lalôčikov pomalšie ako CO2
- difúzia nie je vhodná na transprt na veľké vzdialenosti. Zatiaľ čo v jednobunkovom organizme (améba) môže difúzia prebiehať dostatočne rýchlo a viac- až mnohobunkových organizmoch sú nutné podporné transportné mechanizmy.

Na prekonanie týchto veľkých vzdialeností slúži pohyb kvapaliny (krv) alebo plynu (dýchaný vzduch) spolu s látkami v nich sa vyskytujúcimi.

b.) Transport filtráciou
- nachádza sa na rôznych deliacich prepážkach organizmu
- predpokladom je, aby bola bariéra prepustná pre vodu a existencia tlakového rozdielu medzi oboma stranami prepážky, čím bude tekutina pretlačovaná cez bariéru (napr. relatívne vysoký krvný tlak v krvných kapilárach a malý tlak v medzibunkovom priestore)
- látky, pre ktoré sú póry v bariére veľmi malé (napr. pre bielkoviny v krvných kapilárach) zostávajú, zatiaľ čo látky s menšou molekulou (Na+, Cl-) sú spolu so svojím rozpúšťadlom filtrované.

Mnohé nízkomolekulové látky sa viažu na bielkoviny plazmy -- plazmatická alebo bielkovinová väzba
Väzba na bielkoviny má viac funcíí:
- chráni niektoré látky pred vylučovaním (hém)
- je tranportnou formou niektorých substancií (iónov Fe)
- slúži ako pohotovostná zásoba pre dôležité plazmatické ióny (Ca2+, Mg2+) a iné látky
- z medicínskeho hľadiska je táto väzba dôležitá pri podávaní liekov, lebo ich časť viazaná na bielkovinu nie je farmakologicky účinná, ani voľne filtrovateľná (zpomalené vylučovanie obličkami), môže však pôsobiť ako alergén.

Pre elektricky nabité častice (ióny) môže byť hnacou silou elektrický poternciálový rozdiel anpr. na bunkovej membráne. Kladne nabité ióny sa tak pohybujú na záporne nabitú stranu membrány, a naopak.Predpokladom pre takýto tansport je, aby membrána bola pre tieto ióny priepustná, čo vyplýva z hodnoty jej koeficientu permeability.

Uľahčená (facilitovaná) difúzia
- je to pasívny transport sprostredkovaný tzv. prenášačom (carrier) v membráne
- väčšina biologicky účinných látok má natoľko polárny charakter, že by ich jednoduchá difúzia prebiehala veľmi pomaly a preto pre nich existujú (napr. glukóza, Na+) prenášače, ktoré na jednej strane prenášanú bielkovinu naviažu a na druhej strane sa od nej oddelia
- takýto transport je saturovateľný a je špecifický pre skupinu štruktúrne blízkych látok. Odlišuje sa od aktívneho transportu tým, že prebieha "po spáde" t.j. po smere elektrochemického gradientu.

AKTíVNE TRANSPORTNé PROCESY

- prebieha proti koncetračnému gradientu, pričom vyžaduje energiu vo forme ATP

Primárny transportný mechanizmus
- prebieha vtedy, ak je energia hydrolýzy ATP spotrboávana transportnými mechanizmami (pumpou) priamo
- takéto pumpy sú preto označované ako ATPázy (napr. Na+-K+áza,
sarkoplazmatická Ca2+ - ATPáza)

Sekundárny aktívny transport
- transport látky proti spádu je spojený prostredníctvom prenášača s pasívnym transportom nejakého iónu (napr. Na+).

V tomto prípade je hybnou silou aktívneho transportu glukózový gradient Na+
- ak je príslušná látka transportována rovnakým smerom ako hybný ión (glukóza s Na+) hovoríme o symporte ale ak gradient Na+ prečerpáva napr. ióny H+ opačným smerom, ide o antiport.

Takéto transportné mechanizmy majú mimo iného tieto charakteristické vlastnosti:
- sú saturovateľné - majú určitú maximálnu transportnú kapacitu,
- sú viac alebo menej špecifické - systém je schopný transportovať len určité, chemicky podobné látky, ktoré sa pri transporte vzájomne tlmia (kompetitívna inhibícia),
- látky majú rôznu afinitu k transportnému systému
- sú inhibované, ak viazne prísun energie.

Nový příspěvek



Ochrana proti spamu. Kolik je 2x4?