Kanałowy system transportu białek jest jednym z najważniejszych systemów transportu spośród wszystkich ścieżek. Tutaj omawiamy wszystkie możliwe aspekty dotyczące transportu białek kanałowych.
Białka kanałowe to specjalny rodzaj integralnych białek błonowych, które pomagają niektórym określonym cząsteczkom (woda i jony polarne) w transporcie przez błonę komórkową, a system ten jest znany jako system transportu białek kanałowych. W tym szlaku cząsteczki są transportowane wyłącznie w procesie ułatwionej dyfuzji.
Czy białka kanałowe są używane do transportu?
Kanał białka są jednymi z najważniejszych białka w systemie transportu błony komórkowej.
Białka kanałowe są wykorzystywane do transportu różnych małych cząsteczek (wody, jonów polarnych itp.) przez błonę plazmatyczną. Białka te są wysoce wyspecjalizowane w otwieraniu porów lub kanałów dla określonych cząsteczek zgodnie z instrukcją. Poprzez swój hydrofilowy kanał z łatwością transportuje te specyficzne cząsteczki do miejsca docelowego.
Białko kanałowe transport odgrywa bardzo istotną rolę w aktywności komórkowej. Ponieważ większość cząsteczek, które muszą zostać przetransportowane, to jony polarne, napotykają one na kilka trudności, aby przejść przez błonę. Jony polarne są odpychane przez hydrofobową błonę komórkową i powodują wiele blokad na swojej drodze. Tempo transportu spada i dlatego potrzebuje jakiegoś środka, aby przezwyciężyć tę sytuację.
Białka kanałowe są ośrodkiem, który pokrywa hydrofobowe obszary błony plazmatycznej i odsłania hydrofilowy kanał. Cząsteczki polarne łatwo przechodzą przez błonę komórkową przez ten kanał bez interakcji z obszarami hydrofobowymi.
Aby dowiedzieć się więcej o komórkach eukariotycznych, przeczytaj nasz artykuł na temat Przykłady komórek eukariotycznych: szczegółowe wglądy
Czy białka kanałowe mogą transportować cząsteczki?
Główną funkcją białko kanałowe ma pomóc w transporcie proces przez błonę komórkową.
Białka kanałowe transportują cząsteczki komórkowe przez swój kanał, ale proces transportu jest wysoce specyficzny dla niektórych określonych cząsteczek. Niektóre specyficzne cząsteczki, które są transportowane wyłącznie przez białka kanałowe, to np. substancja wody komórkowej, jony polarne, takie jak jon sodu (Na+), jon potasu (K+), jon wapnia (Ca2+) i jon chlorku (Cl−), cząsteczki protonów itp. .
Ze względu na wysoce specyficzny mechanizm transportu białka kanałowe transportują jedną konkretną lub więcej podobnych cząsteczek na raz. Transport białek kanałowych wiąże się z bardzo dużą szybkością transportu, jak miliony jonów na sekundę.
Transport jonów przez białka kanałowe z Wikimedia commons
Kanałowy typ transportu białek
Ułatwiony proces dyfuzji jest jedynym rodzajem, w którym zachodzi transport białek kanałowych.
Ułatwiona dyfuzja
Białka kanałowe transportują jony polarne i substancje wodne zawsze w procesie ułatwionej dyfuzji. Proces ten nie wymaga energii, aby kontynuować. Cząsteczki przepływają z obszaru o wyższym stężeniu do obszaru o niższym stężeniu i mają tendencję do osiągania równego stężenia.
Ułatwiony proces dyfuzji od Wikimedia commons
W przeciwieństwie do białek nośnikowych, białka kanałowe kierują się tylko ułatwiony proces dyfuzji, a nie dla aktywnych mechanizm transportu, ponieważ transportuje cząsteczki tylko do ich gradientu stężenia w komórce. The transport aktywny mechanizm polega na transporcie przeciwstawnym do procesu dyfuzji, co oznacza, że pozwala molekułom przenieść się z obszaru o niższej koncentracji do obszaru o wyższej koncentracji.
Jak poruszają się białka kanałowe?
Białka kanałowe działają jako medium, zapewniając przejście do poruszania się innych cząsteczek komórkowych.
Białka kanałowe pomagają w przemieszczaniu innych cząsteczek, ale nie przemieszczają się ze swojej pozycji. Nie wiąże się z cząsteczkami, które mają być transportowane, ani nie przemieszcza się z własnej pozycji. Po aktywacji białka kanałowe otwierają jedynie por lub kanał hydrofilowy, przez który cząsteczki mogą być transportowane przez błona plazmatyczna.
Specyficzne cząsteczki zbliżają się do białek kanałowych i przemieszczają się przez błonę plazmatyczną przez ułatwiona dyfuzja proces. Zużycie energii nie jest dla nich wymagane, cząsteczki swobodnie przemieszczają się z obszaru o wyższym stężeniu do obszaru o niższym stężeniu.
Jak działają białka kanałowe w błonie osocza?
Białka kanałowe funkcjonują w błonie plazmatycznej, wykonując odpowiednio pewne określone kroki.
- Po pierwsze, gdy niektóre specyficzne cząsteczki, takie jak substancje wodne lub małe jony polarne a komórka musi być transportowana przez błonę komórkową, potrzebuje pomocy białek kanałowych.
- Po tym zaczyna działać białko kanałowe w pobliżu tych cząsteczek.
- W przypadku białka kanałów niebramowanych lub kanały wyciekowe, kompleks białkowy rozpoznaje konkretną cząsteczkę i otwiera por lub kanał dla tej konkretnej cząsteczki lub podobnych cząsteczek.
- W przypadku białek z bramkowanym kanałem, kompleks białkowy potrzebuje sygnału z komórki, aby otworzyć kanał.
- W tym czasie do białek tego kanału docierają sygnały chemiczne (poprzez niektóre jony) lub sygnały elektryczne (poprzez nerwy, wydzielanie neuroprzekaźników) i wyzwalają go do aktywacji.
- Po aktywacji białko kanałowe otwiera por lub kanał dla tej konkretnej cząsteczki lub podobnych cząsteczek.
- Po transporcie, gdy nie ma już innych cząsteczek do transportu, nadchodzący sygnał komórkowy zatrzymuje się, co oznacza zakończenie transportu, a białka kanałowe zamykają przejście.
Białka kanałów bramkowanych ligandem z Wikimedia commons
Tak działają białka kanałowe w błonie komórkowej. Transportuje określone molekuły, nie wymagając żadnej energii, nie powodując wiązania ani żadnych zmian konfiguracyjnych w swojej strukturze. Wystarczy aktywować, otworzyć kanał i po przetransportowaniu go zamknąć.
W jaki sposób kanał transportuje substancje białkowe?
Białka kanałowe transportują substancje (woda i jony polarne) wykonując te konkretne kroki wymienione poniżej.
- Kiedy jakaś substancja komórkowa, głównie woda i jony polarne, próbują przedostać się przez błonę komórkową, aby dotrzeć do miejsca przeznaczenia, zawodzą.
- Jony polarne są odpychane przez hydrofobowe obszary błony plazmatycznej, a także tempo transportu staje się tak wolne, że potrzebują białek kanałowych.
- Białka kanałowe po rozpoznaniu tej konkretnej cząsteczki otwierają kanał.
- W przypadku kanałów bramkowanych pojawia się sygnał komórkowy (sygnał chemiczny lub elektryczny), który wyzwala to białko.
- Białko następnie otwiera pory lub hydrofilową drogę dla tej cząsteczki.
- Cząsteczki dyfundują przez ten kanał aż do gradientu stężeń, co oznacza, że przepływają z obszaru o wyższym stężeniu do niższego stężenia.
- Po zakończeniu procesu transportu sygnał ustaje, a białka kanałowe zamykają przejście.
W ten sposób białka kanałowe transportują wodę i jony polarne poprzez otwarcie dla nich kanału.
Jak kanał białkowy usprawnia systemy transportu roślin?
Białka kanałowe znajdują się w komórkach każdej żywej istoty, w tym w komórkach roślinnych. Ułatwiają proces transportu wody i jonów w komórce roślinnej.
W komórkach roślinnych ilość akwaporyn i kanałów jonowych ułatwia przeszczep wody i jonów. Gdy cząsteczki muszą zostać przetransportowane, białka kanałowe są aktywowane przez proces wiązania ligandów, fosforylacji lub sekrecji chemicznej. Otwierają hydrofilowy kanał na hydrofobowej błonie plazmatycznej i cząsteczki spływają z tych kanałów do swojego gradientu stężeń.
Komórki roślinne mają białka kanałowe w całym ciele, w tym: komórki korzenia, liścia, gałęzi itp., w komórki roślinne bardzo ważny jest transport wody i jonów. Białko kanałowe ułatwia również transport małych neutralnych substancji rozpuszczonych, takich jak mocznik, kwas borowy, kwas krzemowy itp.
Aby dowiedzieć się więcej o komórkach roślinnych, przeczytaj nasz artykuł na Czy ludzie mają komórki roślinne: ciekawe fakty?
Jako całość możemy powiedzieć, że transport białek kanałowych jest bardzo istotny dla systemu transportu białek błonowych. Omawiamy rodzaj procesu transportowego oraz wiedzieć, jak funkcjonują białka kanałowe w błonie komórkowej. Mam nadzieję, że ten artykuł będzie dla Ciebie pomocny.
Przeczytaj także:
- Charakterystyka homara
- Struktura cytoszkieletu
- Czy bakterie są prokariotami
- Przykład wielu owoców
- Chloroplasty w cytoplazmie
- Czy enzym jest katalizatorem
- Przykłady stonogów
- Czy ściana komórkowa jest organellą?
- Czy jądro jest organellą komórkową?
- Przykłady gatunków rodzimych
Witam, nazywam się Piyali Das i kontynuuję studia podyplomowe z zoologii na Uniwersytecie w Kalkucie. Bardzo pasjonuję się pisaniem artykułów akademickich. Moim celem jest wyjaśnianie czytelnikom skomplikowanych rzeczy w prosty sposób poprzez moje pisma.