Transport van stoffen en membranen in de cel

Stoffen circuleren in de cel, verpakt in membranen ("verplaatsing van de celinhoud in containers"). Het sorteren van stoffen en hun verplaatsing hangen samen met de aanwezigheid van speciale receptoreiwitten in de membranen van het Golgi-complex. Transport door membranen, waaronder het plasmamembraan (cytolemma), is een van de belangrijkste functies van levende cellen. Er zijn twee soorten transport: passief en actief. Passief transport vereist geen energieverbruik, actief transport is energieafhankelijk.

Passief transport van ongeladen moleculen vindt plaats langs de concentratiegradiënt door diffusie. Transport van geladen stoffen is afhankelijk van het potentiaalverschil op het oppervlak van het cytolemma. In de regel draagt het binnenste cytoplasmatische oppervlak van het membraan een negatieve lading, wat de penetratie van positief geladen ionen in de cel vergemakkelijkt.

De verplaatsing van ionen of moleculen van een zone waar deze stoffen in een hogere concentratie voorkomen naar een zone met een lagere concentratie, wordt diffusie genoemd. Specifieke transporteiwitten in het membraan transporteren kleine moleculen erdoorheen. Elk transporteiwit transporteert één klasse moleculen of slechts één verbinding. Transmembraaneiwitten zijn dragers of vormen "kanalen". Diffusie kan neutraal zijn, wanneer ongeladen stoffen tussen lipidemoleculen of via cytolemma-eiwitten passeren die kanalen vormen. "Gefaciliteerde" diffusie vindt plaats met de deelname van specifieke dragereiwitten die de stof binden en door het membraan transporteren. "Gefaciliteerde" diffusie is sneller dan neutrale diffusie.

Actief transport wordt uitgevoerd door dragereiwitten. Dit verbruikt energie die vrijkomt bij de hydrolyse van ATP, evenals verschillende potentialen (ladingen) op verschillende oppervlakken van het membraan. Actief transport vindt plaats tegen de concentratiegradiënt in. De membraanpotentiaal wordt op het cytolemma in stand gehouden met behulp van de natrium-kaliumpomp. Deze pomp, die K ⁺ -ionen tegen de concentratiegradiënt in de cel in pompt, en Na ⁺ -ionen de extracellulaire ruimte in, is een ATPase-enzym. Dankzij ATPase worden Na ⁺ -ionen door het membraan getransporteerd en uitgescheiden in de extracellulaire omgeving, en worden K ⁺ -ionen de cel in getransporteerd. ATPase verzorgt ook actief transport van aminozuren en suikers.