การขนส่งตัวถูกละลายที่ใช้งานเป็นรูปแบบหนึ่งของการขนส่งสารตั้งต้นผ่านไบโอเมมเบรน การขนส่งที่ใช้งานเกิดขึ้นกับ สมาธิ หรือไล่ระดับประจุไฟฟ้าและเกิดขึ้นภายใต้การใช้พลังงาน ใน mitochondriopathies กระบวนการนี้มีความบกพร่อง
การขนส่งตัวถูกละลายที่ใช้งานคืออะไร?
การขนส่งตัวถูกละลายที่ใช้งานเป็นรูปแบบหนึ่งของการขนส่งสารตั้งต้นผ่านไบโอเมมเบรน ในร่างกายมนุษย์เซลล์ชีวมวลฟอสโฟลิพิดและบิลิเลเยอร์แยกเซลล์แต่ละเซลล์ออกจากกัน ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบของเมมเบรนของพวกมัน biomembranes ที่แตกต่างกันมีบทบาทสำคัญในการคัดเลือก มวล ขนส่ง. ในฐานะที่เป็นชั้นแยกระหว่างหลาย ๆ ช่องทางชีวเมมเบรนจึงไม่สามารถซึมผ่านได้ภายในส่วนใหญ่ โมเลกุล. เฉพาะ lipophilic ขนาดเล็กและไม่ชอบน้ำ โมเลกุล กระจายอย่างอิสระผ่าน bilayer ของไขมัน ความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรนแบบปรับได้ประเภทนี้เรียกอีกอย่างว่าความสามารถในการซึมผ่านแบบเลือกได้ กระจายได้ โมเลกุล รวมตัวอย่างเช่นก๊าซ แอลกอฮอล์ และ ยูเรีย โมเลกุล ไอออนและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่น ๆ ส่วนใหญ่ชอบน้ำและถูกหยุดโดยสิ่งกีดขวางของไบโอเมมเบรน เพื่อให้ไอออน น้ำ และอนุภาคขนาดใหญ่เช่นน้ำตาลจะฟุ้งกระจายไบโอเมมเบรนมีการขนส่ง โปรตีน. พวกเขามีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการขนส่งสาร การขนส่งผ่าน biomembrane เรียกอีกอย่างว่าการขนส่งเมมเบรนหรือเมมเบรนฟลักซ์หากเมมเบรนถูกแทนที่ในกระบวนการ Biomembranes และความสามารถในการซึมผ่านที่เลือกได้รักษาสภาพแวดล้อมของเซลล์ที่เฉพาะเจาะจงภายในเซลล์ที่ส่งเสริมกระบวนการทำงานภายใน เซลล์และช่องของเซลล์สื่อสารกับสภาพแวดล้อมและมีส่วนร่วมในการคัดเลือก มวล และการแลกเปลี่ยนอนุภาค กลไกเช่นการขนส่งตัวถูกละลายที่ใช้งานอยู่ช่วยให้สามารถเลือกทางผ่านของเมมเบรนได้บนพื้นฐานนี้ การขนส่งตัวถูกละลายที่ใช้งานจะต้องแยกออกจากการขนส่งตัวถูกละลายแบบพาสซีฟและการขนส่งตัวถูกแทนที่ด้วยเมมเบรน
ฟังก์ชั่นและงาน
การขนส่งสารผ่านไบโอเมมเบรนเกิดขึ้นอย่างแข็งขันหรืออยู่เฉยๆ ในการขนส่งแบบพาสซีฟโมเลกุลจะผ่านเมมเบรนโดยไม่ต้องใช้พลังงานในทิศทางที่เฉพาะเจาะจง สมาธิ หรือการไล่ระดับสีที่อาจเกิดขึ้น ดังนั้นการขนส่งแบบพาสซีฟจึงเป็นการแพร่กระจายรูปแบบพิเศษ ดังนั้นโมเลกุลที่ใหญ่กว่าจะไปถึงอีกด้านหนึ่งของเมมเบรนด้วยความช่วยเหลือของการขนส่งเมมเบรน โปรตีน. ในทางกลับกันการขนส่งแบบแอคทีฟเป็นกระบวนการขนส่งที่เกิดขึ้นพร้อมกับการใช้พลังงานเทียบกับการไล่ระดับสีของระบบชีวภาพ ดังนั้นโมเลกุลที่แตกต่างกันจึงสามารถเคลื่อนย้ายผ่านเมมเบรนกับสารเคมีได้ สมาธิ การไล่ระดับสีหรือการไล่ระดับศักย์ไฟฟ้า สิ่งนี้มีบทบาทโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า นอกเหนือจากแง่มุมของประจุแล้วความเข้มข้นยังเกี่ยวข้องกับพลังงานอีกด้วย สมดุล ของเหล่านี้. การลดลงของเอนโทรปีในระบบปิดจะนำไปสู่การขยายความเข้มข้นของการไล่ระดับสี ความสัมพันธ์นี้มีบทบาทสำคัญในพลังงาน สมดุล เป็นการขนส่งประจุกับสนามไฟฟ้าหรือศักยภาพของเมมเบรนที่พัก แม้ว่าเราจะเกี่ยวข้องกับประจุไฟฟ้าหรือพลังงานก็ตาม สมดุล ในระบบต้องพิจารณาความเข้มข้นของอนุภาคและการเปลี่ยนแปลงแยกกันเนื่องจากไบโอเมมเบรนที่เลือกซึมผ่านได้ พลังงานสำหรับการขนส่งแบบแอคทีฟถูกจัดให้เป็นพลังงานที่มีผลผูกพันทางเคมีตัวอย่างเช่นในรูปแบบของการไฮโดรไลซิสของ ATP ในทางกลับกันการแตกตัวของการไล่ระดับประจุไฟฟ้าสามารถใช้เป็นแรงผลักดันและทำให้เกิดพลังงานไฟฟ้า ความเป็นไปได้ที่สามของการจัดหาพลังงานเป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นของเอนโทรปีที่มีอยู่ในระบบการสื่อสารที่เกี่ยวข้องและจากการสลายตัวของการไล่ระดับความเข้มข้นที่อื่น การขนส่งกับการไล่ระดับสีไฟฟ้าเรียกว่าอิเล็กโตรจีนิก ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของพลังงานและประเภทของงานความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างการขนส่งที่ใช้งานหลักทุติยภูมิและตติยภูมิ การโยกย้ายกลุ่มเป็นรูปแบบพิเศษของการขนส่งที่ใช้งานอยู่ การขนส่งที่ใช้งานหลักเกิดขึ้นเมื่อ ATP ถูกใช้ไปและไอออนและโปรตอนอนินทรีย์ถูกเคลื่อนย้ายออกจากเซลล์ผ่านทางไบโอเมมเบรนโดยการขนส่ง ATPases ดังนั้นไอออนจะถูกสูบด้วยความช่วยเหลือของปั๊มไอออนเช่นจากด้านที่มีความเข้มข้นต่ำไปจนถึงด้านที่มีความเข้มข้นสูงกว่า โซเดียม-โพแทสเซียม ปั๊มเป็นโปรแกรมที่สำคัญที่สุดของกระบวนการนี้ในร่างกายมนุษย์ มันสูบประจุบวกออกมา โซเดียม ไอออนภายใต้การบริโภค ATP และปั๊มพร้อมกันในประจุบวก โพแทสเซียม ไอออนเข้าไปในเซลล์ดังนั้นศักยภาพในการพักผ่อนของเซลล์ประสาทจะคงที่และสามารถสร้างและส่งผ่านศักยภาพในการออกฤทธิ์ได้ ในการขนส่งแบบแอคทีฟทุติยภูมิอนุภาคจะถูกเคลื่อนย้ายไปตามการไล่ระดับสีไฟฟ้าเคมี พลังงานศักย์ของการไล่ระดับสีทำหน้าที่เป็นตัวขับเคลื่อนในการขนส่งวัสดุพิมพ์ที่สองไปในทิศทางเดียวกันกับการไล่ระดับสีทางไฟฟ้าหรือการไล่ระดับความเข้มข้น การขนส่งที่ใช้งานอยู่นี้มีบทบาทเฉพาะใน โซเดียม-กลูโคส symport ในไฟล์ ลำไส้เล็ก. หากสารตั้งต้นที่สองถูกเคลื่อนย้ายไปในทิศทางตรงกันข้ามการขนส่งที่ใช้งานทุติยภูมิอาจมีอยู่เช่นโซเดียมแคลเซียม การต่อต้านโดยใช้เครื่องแลกเปลี่ยนโซเดียม - แคลเซียม การขนส่งแบบแอคทีฟในระดับตติยภูมิใช้การไล่ระดับความเข้มข้นที่กำหนดโดยการขนส่งที่ใช้งานทุติยภูมิตามการขนส่งที่ใช้งานหลัก การขนส่งประเภทนี้มีบทบาทสำคัญสำหรับการขนส่ง di- และ tripeptide ใน ลำไส้เล็กซึ่งทำโดยผู้ขนส่งเปปไทด์ 1. การขนส่งแบบกลุ่ม monosaccharides or น้ำตาล แอลกอฮอล์ ในฐานะที่เป็นรูปแบบพิเศษของการขนส่งที่ใช้งานอยู่การปรับเปลี่ยนสารขนส่งทางเคมีโดยการฟอสโฟรีเลชัน ระบบ phosphoenolpyruvic acid phosphotransferase เป็นตัวอย่างที่สำคัญที่สุดของการขนส่งประเภทนี้
โรคและความผิดปกติ
การเผาผลาญพลังงาน เช่นเดียวกับผู้ขนส่งเฉพาะ เอนไซม์ และผู้ขนส่ง โปรตีน มีบทบาทในการขนส่งเมตาบอลิซึม ถ้าผู้ขนส่งโปรตีนหรือ เอนไซม์ ในคำถามเนื่องจากการกลายพันธุ์หรือข้อผิดพลาดในการถอดความของสารพันธุกรรมนั้นไม่มีอยู่ในรูปแบบที่วางแผนไว้ทางสรีรวิทยาในตอนแรกดังนั้นการขนส่งเมตาบอลิซึมที่ใช้งานอยู่จึงเป็นไปได้ด้วยความยากลำบากหรือในกรณีที่รุนแรงไม่ได้เลย โรคบางอย่างของ ลำไส้เล็กตัวอย่างเช่นมีความเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์นี้ โรคที่มีแหล่งจ่าย ATP ถูกรบกวนอาจมีผลร้ายแรงต่อการขนส่งและสาเหตุของสารออกฤทธิ์ ความผิดปกติของการทำงาน ของอวัยวะต่างๆ ในบางกรณีของโรคดังกล่าวเป็นเพียงอวัยวะเดียวที่ได้รับผลกระทบ ในกรณีส่วนใหญ่, การเผาผลาญพลังงาน ความผิดปกติเป็นโรคหลายอวัยวะที่มักมีพื้นฐานทางพันธุกรรม ใน mitochondriopathies ทั้งหมดตัวอย่างเช่นระบบเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตพลังงานโดยการออกซิเดชั่นฟอสโฟรีเลชันจะได้รับผลกระทบ ความผิดปกติเหล่านี้รวมถึงโดยเฉพาะอย่างยิ่งการหยุดชะงักของการสังเคราะห์ ATP เอนไซม์นี้เป็นโปรตีนที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่งจึงปรากฏในปั๊มโปรตอนเป็นเอนไซม์ขนส่ง งานหลักของเอนไซม์คือการเร่งปฏิกิริยาสังเคราะห์ของ ATP เพื่อให้พลังงาน ATP Synthase cross-link ได้รับการสนับสนุนอย่างมากในการขนส่งโปรตอนด้วยการก่อตัวของ ATP ตามการไล่ระดับโปรตอน ดังนั้น ATP synthase จึงเป็นหนึ่งในตัวแปลงพลังงานที่สำคัญที่สุดในร่างกายมนุษย์และสามารถเปลี่ยนพลังงานรูปแบบหนึ่งไปเป็นพลังงานรูปแบบอื่นได้ Mitochondriopathies เป็นความผิดปกติของกระบวนการเผาผลาญ mitochondrial และส่งผลให้ประสิทธิภาพของร่างกายลดลงเนื่องจากการสังเคราะห์ ATP ลดลง
