Transport substancji i błon w komórce

Substancje krążą w komórce, będąc pakowane w błony („ruch zawartości komórki w pojemnikach”). Sortowanie substancji i ich ruch są związane z obecnością specjalnych białek receptorowych w błonach aparatu Golgiego. Transport przez błony, w tym przez błonę plazmatyczną (cytolemma), jest jedną z najważniejszych funkcji żywych komórek. Istnieją dwa rodzaje transportu: bierny i czynny. Transport bierny nie wymaga wydatkowania energii, transport czynny jest zależny od energii.

Pasywny transport nienaładowanych cząsteczek zachodzi wzdłuż gradientu stężeń przez dyfuzję. Transport naładowanych substancji zależy od różnicy potencjałów na powierzchni cytolemmy. Z reguły wewnętrzna powierzchnia cytoplazmatyczna błony niesie ładunek ujemny, co ułatwia przenikanie do komórki jonów naładowanych dodatnio.

Przemieszczanie się jonów lub cząsteczek ze strefy, w której substancje te występują w wyższym stężeniu, do strefy o niższym stężeniu nazywa się dyfuzją. Specyficzne białka transportowe wbudowane w błonę transportują przez nią małe cząsteczki. Każde białko transportowe transportuje jedną klasę cząsteczek lub tylko jeden związek. Białka transbłonowe są albo nośnikami, albo tworzą „kanały”. Dyfuzja może być obojętna, gdy nienaładowane substancje przechodzą między cząsteczkami lipidów lub przez białka cytolemmy, które tworzą kanały. „Ułatwiona” dyfuzja zachodzi przy udziale specyficznych białek nośnikowych, które wiążą substancję i transportują ją przez błonę. „Ułatwiona” dyfuzja jest szybsza niż dyfuzja obojętna.

Transport aktywny jest realizowany przez białka nośnikowe. Zużywa on energię powstającą w wyniku hydrolizy ATP, a także różne potencjały (ładunki) na różnych powierzchniach błony. Transport aktywny zachodzi wbrew gradientowi stężeń. Potencjał błonowy jest utrzymywany na cytolemmie za pomocą pompy sodowo-potasowej. Ta pompa, która pompuje jony K ⁺ do komórki wbrew gradientom stężeń, a jony Na ⁺ do przestrzeni pozakomórkowej, jest enzymem ATPazy. Dzięki ATPazie jony Na ⁺ są przenoszone przez błonę i wydalane do środowiska pozakomórkowego, a jony K ⁺ są przenoszone do komórki. ATPaza przeprowadza również transport aktywny aminokwasów i cukrów.