การขนส่งเมมเบรน: หน้าที่บทบาทและโรค

ในการขนส่งเมมเบรนสารจะผ่านเยื่อชีวภาพหรือถูกขนส่งผ่านเยื่อ ไม่เหมือนกับการขนส่งแบบแอ็คทีฟการแพร่กระจายเป็นเส้นทางการขนส่งเมมเบรนที่ง่ายที่สุดและไม่ต้องใช้พลังงานเพิ่มเติม ความผิดปกติของการเคลื่อนย้ายเมมเบรนมีความสัมพันธ์กับโรคต่างๆ

การขนส่งเมมเบรนคืออะไร?

การขนส่งเมมเบรนคือการที่สารผ่านหรือเคลื่อนย้ายผ่านเยื่อชีวภาพ Biomembranes ล้อมรอบพื้นที่เช่นไซโทพลาสซึมของเซลล์สร้างพื้นที่ควบคุมที่มีสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างอิสระต่อโลกภายนอก สภาพแวดล้อมภายในเซลล์ที่เฉพาะเจาะจงสามารถสร้างและบำรุงรักษาได้เนื่องจากมีการป้องกันจากโลกภายนอกเท่านั้น bilayer ของ biomembrane ประกอบด้วย phospholipids และโดยตัวมันเองสามารถซึมผ่านได้เฉพาะกับก๊าซและขนาดเล็กในกรณีส่วนใหญ่ไม่มีการชาร์จไฟ โมเลกุล. สำหรับไอออนโพลาร์ที่ชอบน้ำและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่น ๆ lipid bilayer สอดคล้องกับอุปสรรคที่ต้องใช้กลไกเพิ่มเติมในการขนส่งเพื่อเอาชนะ การขนส่งเมมเบรนสอดคล้องกับการผ่านของสารผ่านไบโอเมมเบรน หลักการที่แตกต่างกันสองประการมีบทบาทในเรื่องนี้ หลักการแรกคือการแพร่กระจายหรือการซึมผ่านอย่างอิสระประการที่สองคือการเลือก มวล ขนส่ง. นอกเหนือจากการแพร่กระจายอย่างง่ายแล้วหลักการทำงานเช่นการขนส่งแบบพาสซีฟตามช่องทาง โปรตีน หรือโปรตีนพาหะและการขนส่งแบบแอคทีฟเป็นส่วนหนึ่งของการขนส่งผ่านเมมเบรน การเคลื่อนย้ายเมมเบรนในทางกลับกัน ได้แก่ endocytosis, exocytosis และ transcytosis เนื่องจากชิ้นส่วนเมมเบรนถูกเคลื่อนย้ายในระหว่างการเคลื่อนย้ายเมมเบรนจึงเรียกบางครั้งว่าเมมเบรนฟลักซ์ การขนส่งเมมเบรนรองรับการทำงานของเซลล์และการสื่อสารของเซลล์กับสิ่งแวดล้อม เลือก มวล เปิดใช้งานการถ่ายโอนโดยกลไกการขนส่ง

ฟังก์ชั่นและงาน

lipid bilayer หรือ bimolecular lipid layer ของ biomembrane สอดคล้องกับสิ่งกีดขวางระหว่างช่องที่เป็นน้ำในรูปแบบของ extraplasmic และ cytoplasmic space ระหว่างช่องมีขนาดเล็กเท่านั้น โมเลกุล สามารถแพร่กระจายผ่าน biomembrane เช่น กรดน้ำส้ม นอกจาก น้ำ. สำหรับขนาดใหญ่ โมเลกุลอัตราการแพร่กระจายค่อนข้างต่ำ ความสามารถในการซึมผ่านของเยื่อสำหรับโมเลกุลขนาดเล็กเรียกอีกอย่างว่าการซึมผ่านแบบกึ่งและเป็นพื้นฐานของการออสโมซิส ตามสมมติฐานปัจจุบัน biomembrane เป็นโครงสร้างของไหลที่มีความผิดปกติชั่วคราวภายใน lipid bilayer โมเลกุลที่มีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำจะละลายผ่านบริเวณเมมเบรนที่ไม่ชอบน้ำเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งพาร์ติชัน แม้แต่อนุภาคขนาดใหญ่เช่นสเตียรอยด์ ฮอร์โมน สามารถผ่านเยื่อโดยการแพร่กระจาย ในทางกลับกันโมเลกุลเฉพาะใช้ประโยชน์จากการขนส่งเมมเบรนที่เฉพาะเจาะจง เส้นทางการขนส่งเชื่อมโยงกับการขนส่งแบบเมมเบรน โปรตีน เรียกว่านักแปล การขนส่งเฉพาะคือวัสดุพิมพ์ที่เฉพาะเจาะจงและอิ่มตัว ตัวแปลในเส้นทางการขนส่งนี้รวมถึงสายการบินที่เต็มไปด้วยวัสดุพิมพ์และสามารถกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปแบบในเมมเบรนเพื่อแนะนำสินค้าของพวกเขา เนื่องจากอัตราการขนส่งที่ค่อนข้างสูงจึงมีช่องทางการขนส่งถาวรอยู่ในแต่ละเมมเบรน เมมเบรนที่เป็นส่วนประกอบ โปรตีน ด้วยบทบาทในการขนส่งเมมเบรนมักจะสอดคล้องกับโครงสร้างโอลิโกเมอริก ในการขนส่งที่เฉพาะเจาะจงจะมีการแพร่กระจายโดยไม่ต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมหรือการขนส่งแบบแอคทีฟภายใต้การใช้พลังงาน การแพร่ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาและการขนส่งแบบแอคทีฟให้ความเป็นไปได้ในการขนส่งเพียงอนุภาคเดียวในทิศทางเดียวสองอนุภาคเข้าด้วยกันในทิศทางเดียวกันหรือในทิศทางตรงกันข้าม เร่งปฏิกิริยาการแพร่กระจายโดยโปรตีนขนส่งเมมเบรนตามเฉพาะ สมาธิ สมดุล ในปัจจุบัน สมาธิ การไล่ระดับสีของสารระหว่างสองช่องของเซลล์ การขนส่งที่ใช้งานมักเกิดขึ้นกับ สมาธิ ไล่ระดับสี รูขุมขนของไบโอเมมเบรนด้านนอกทำหน้าที่เป็นทางผ่านของอนุภาคที่ชอบน้ำโดยไม่เฉพาะเจาะจง ช่องทางการขนส่งที่แท้จริงของ biomembrane ประกอบด้วยβ-sheets การขนส่งเมมเบรนไม่สามารถถูกแทนที่ได้สำหรับการทำงานของร่างกายและเนื้อเยื่อทั้งหมดของร่างกายเช่น ระบบประสาท และช่องอิออนที่มีแรงดันไฟฟ้า

โรคและความผิดปกติ

การหยุดชะงักของระบบการขนส่งเมมเบรนอาจทำให้เกิดความเสียหายของเซลล์อย่างรุนแรงและแม้แต่ความล้มเหลวของอวัยวะภายในลำไส้หรือไตความผิดปกติของการขนส่งเมมเบรนส่งผลให้เกิดการสลายตัวและความผิดปกติของการหลั่ง Mitochondriopathies ตัวอย่างเช่น นำ เพื่อความผิดปกติของการขนส่งเมมเบรน ในกรณีนี้ระบบเอนไซม์ที่ทำให้สามารถผลิตพลังงานโดยใช้ฟอสโฟรีเลชันออกซิเดชั่นได้รับผลกระทบ ความผิดปกติของการสังเคราะห์ ATP มีความสำคัญอย่างยิ่งในบริบทนี้ เอนไซม์นี้เป็นโปรตีนที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่งซึ่งสมมติว่าเป็นหน้าที่ของเอนไซม์ขนส่งภายในปั๊มโปรตอน ในร่างกายที่แข็งแรงเอนไซม์จะเร่งการให้ ATP และช่วยให้การขนส่งโปรตอนที่ได้รับพลังงานไปตามการไล่ระดับโปรตอนภายใต้การสร้าง ATP ATP synthase จึงเป็นหนึ่งในตัวแปลงพลังงานที่สำคัญที่สุดในสิ่งมีชีวิตของมนุษย์โดยเปลี่ยนพลังงานรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่ง Mitochondriopathies ในขณะนี้เกิดความผิดปกติของกระบวนการเผาผลาญ mitochondrial ซึ่งทำให้การสังเคราะห์ ATP ลดลงและทำให้ประสิทธิภาพของร่างกายลดลง นอกจากนี้โปรตีนขนย้ายทั้งหมดและ เอนไซม์ ในที่สุดอาจได้รับผลกระทบจากการกลายพันธุ์หรือข้อบกพร่องในการถอดเสียง การกลายพันธุ์ในสารพันธุกรรมของโปรตีนขนย้ายทำให้โปรตีนที่ได้รับผลกระทบมีอยู่ในรูปแบบที่ปรับเปลี่ยนทำให้แอคทีฟ มวล ขนส่งยากขึ้น ปรากฏการณ์นี้มีความเกี่ยวข้องเช่นกับโรคบางชนิดของ ลำไส้เล็ก. ในทางกลับกันการรบกวนในการไหลของพังผืดอาจเกี่ยวข้องกับโรคต่างๆมากมาย ตัวอย่างเช่น endocytosis มักถูกขัดขวางในเนื้องอก การติดเชื้อหรือโรคเกี่ยวกับระบบประสาทอาจทำให้เกิดการรบกวนในแง่นี้ได้ โรคระบบประสาทที่มีความสามารถในการเดินบกพร่องและความเร็วในการนำกระแสประสาทที่ลดลงรวมทั้งการรบกวนทางประสาทสัมผัสเป็นตัวอย่างของการร้องเรียนเกี่ยวกับการเสื่อมสภาพของระบบประสาทเนื่องจากการไหลเวียนของพังผืดบกพร่อง นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์ โรคฮันติงตัน ระบบประสาทขัดขวางการไหลของเยื่อหุ้มเซลล์ นอกจากนี้ สารสื่อประสาท exocytosis อาจบกพร่องเนื่องจากสารพิษ exocytosis ที่ไม่สมบูรณ์ยังเป็นสาเหตุของโรคเกี่ยวกับการเผาผลาญเช่น โรคปอดเรื้อรัง. ความผิดปกติของ pinocytosis ยังเกี่ยวข้องกับโรคต่างๆเช่น อัลไซเม โรค. ความผิดปกติของการเคลื่อนย้ายเมมเบรนไม่เพียง แต่มีสาเหตุหลายประการเท่านั้น แต่ในที่สุด นำ พอ ๆ กันกับอาการต่างๆและโรคที่หลากหลาย