Pagrindinės ląstelės membranos savybės.

♦ Pasižymi selektyviu pralaidumu, kuris kinta kartu su įvairios valstybės ląstelės. Priklauso:

· dėl mechaninio faktoriaus (kanalų dydžio ir jonų skersmens atitikimo);

· elektrostatinis faktorius (kanalo krūvis);

· konkurencija tarp jonų (Na + ir Ca 2+).

♦ Turi kanalus, kuriais prasiskverbia jonai:

· nuo potencialo priklausomi kanalai – atsidaro pasikeitus potencialų skirtumui;

· nuo potencialo nepriklausoma (priklausoma nuo ligandų, reguliuojama hormonų) – atvira, kai receptoriai sąveikauja su medžiagomis.

♦ Vartelių dėka kanalus galima atidaryti arba uždaryti. Yra dviejų tipų vartai:

· aktyvavimas (giliai kanale);

· inaktyvavimas (kanalo paviršiuje).

♦ Vartai gali būti vienos iš 3 būsenų:

· atviri (atviri abiejų tipų vartai);

· uždarytas (uždarytas aktyvavimo vartai);

· inaktyvavimas (inaktyvavimo vartai uždaromi).

Membranos transportavimo mechanizmai.

Medžiagos pernešamos per ląstelės membraną difuzijos būdu per lipidų dvigubą sluoksnį arba per dvi membranos baltymų klases – nešiklius arba kanalus.

Plazminės membranos pralaidumas.

♦ Jei plazmos membranoje baltymų nebūtų, tai, kaip lengvai molekulės praeina per fosfolipidų dvigubą sluoksnį pagal koncentracijos gradientą, priklausytų nuo molekulės dydžio, jos tirpumo riebaluose ir elektros krūvis.

♦ Riebaluose tirpios (nepolinės) molekulės greitai išsisklaido. Pavyzdžiai: O 2, CO 2, N 2.

♦ Riebaluose netirpios (polinės) molekulės greitai difunduoja, jei yra mažo dydžio ir elektriškai neutralios. Pavyzdžiai: H 2 O ir karbamidas. Difuzuoja tik didelės neįkrautos polinės molekulės, tokios kaip gliukozė ir sacharozė.

♦ Įkrautos molekulės (jonai), net jei mažas dydis(Na + , K + , Cl –) praktiškai neprasiskverbia į lipidų dvisluoksnį sluoksnį, kai nėra specialių transportavimo mechanizmų.

♦ Jonų ir didelių polinių molekulių pernešimą užtikrina specialūs transmembraniniai baltymai.

♦ Nešėjai perneša medžiagas vienai baltymo molekulės daliai fiziškai judant kitos atžvilgiu. Pernešimas vektoriais gali būti pasyvus arba aktyvus (reikalingas energijos šaltinis).

♦ Kanalai perneša medžiagas pagal savo elektrocheminį gradientą. Toks transportavimas nereikalauja tiesioginių medžiagų apykaitos energijos sąnaudų, todėl vadinamas pasyviuoju transportu.

♦ Makromolekulių, tokių kaip baltymai, pernešimas vyksta kartu su medžiagos pernešimu membranos aplinkoje.

♦ Jei medžiaga išnešama iš ląstelės, procesas vadinamas egzocitoze.

♦ Transportas į ląstelę vadinamas endocitoze.

A. Terminija.Šiuo metu įvairūs autoriai skirtingai interpretuoja terminus „pralaidumas“ ir „laidumas“. Ląstelės membranos pralaidumu suprantame jos gebėjimą praleisti vandenį ir daleles – įkrautas (jonus) ir neįkrautas pagal difuzijos ir filtravimo dėsnius. Ląstelės membranos pralaidumą lemia šie veiksniai: 1) įvairių jonų kanalų buvimas membranoje – valdomų (su vartų mechanizmu) ir nekontroliuojamu (nuotėkio kanalai); 2) kanalų dydžiai ir dalelių dydžiai; 3) dalelių tirpumas membranoje (ląstelės membrana yra pralaidi joje tirpstantiems lipidams ir nepralaidi peptidams).

Terminas laidumas turėtų būti vartojamas tik kalbant apie įkrautas daleles. Todėl laidumu turime omenyje įkrautų dalelių (jonų) gebėjimą prasiskverbti pro ląstelės membraną pagal elektrocheminį gradientą (elektrinio ir koncentracijos gradiento derinį).

Kaip žinoma, jonai, kaip ir neįkrautos dalelės, pereina per membraną iš didelės koncentracijos srities į mažos koncentracijos sritį. Esant dideliam koncentracijos gradientui ir geram atitinkamus tirpalus skiriančios membranos pralaidumui, jonų laidumas gali būti didelis, stebimas vienpusis jonų srautas. Išlyginus jonų koncentraciją abiejose membranos pusėse, sumažės jonų laidumas, sustos vienpusis jonų srautas, nors pralaidumas išliks toks pat – didelis. Be to, jono laidumas, esant pastoviam membranos pralaidumui, priklauso ir nuo jono krūvio; kaip krūviai atstumia, skirtingai nei krūviai traukia, t.y. Svarbų vaidmenį jonų laidumui vaidina jo elektros krūvis. Galima situacija, kai, esant geram membranos pralaidumui, jonų laidumas per membraną yra mažas arba lygus nuliui - nesant varomosios jėgos (koncentracijos ir (arba) elektrinių gradientų).

Taigi jono laidumas priklauso nuo jo elektrocheminio gradiento ir nuo membranos pralaidumo; kuo jie didesni, tuo geresnis jonų laidumas per membraną. Jonų judėjimas į ląstelę ir iš jos pagal koncentraciją ir elektrinius gradientus ląstelė ramybės būsenoje atliekama daugiausia per nevaldomas(be vartų mechanizmo) kanalai (nuotėkio kanalai). Nekontroliuojami kanalai visada yra atviri, jie praktiškai nekeičia savo pralaidumo, kai elektra prispaudžiami prie ląstelės membranos ir sužadinami. Nevaldomi kanalai skirstomi į jonams selektyvus kanalai (pvz., kalio lėtieji neriboti kanalai) ir jonų neselektyvus kanalai. Pastarieji praleidžia įvairius jonus; K+, Ka+, C1".

B. Ląstelės membranos pralaidumo ir įvairių jonų vaidmuo formuojant PP(H.2. pav.).

ląstelės viduje yra neigiamas tiek absoliučiai (ląstelės hialoplazmoje yra daugiau anijonų nei katijonų), ir palyginti su išoriniu ląstelės membranos paviršiumi.

Kalis yra pagrindinis jonas, užtikrinantis PP susidarymą. Tai liudija eksperimento su milžiniško kalmaro aksono vidinio turinio perfuzija druskos tirpalais rezultatai. Sumažėjus K + jonų koncentracijai perfuzijoje, mažėja PP, o padidėjus jų koncentracijai, didėja PP. Kai ląstelė yra ramybės būsenoje, susidaro dinaminė pusiausvyra tarp K+ jonų, išeinančių iš ląstelės ir patenkančių į ląstelę, skaičiaus. Elektriniai ir koncentracijos gradientai priešinasi vienas kitam: pagal koncentracijos gradientą K+ linkęs palikti ląstelę, tam neleidžia neigiamas krūvis ląstelės viduje ir teigiamas krūvis išoriniame ląstelės membranos paviršiuje. Kai koncentracija ir elektriniai gradientai subalansuoti, iš ląstelės išeinančių K+ jonų skaičius lyginamas su į ląstelę patenkančių K+ jonų skaičiumi. Šiuo atveju vadinamasis pusiausvyros potencialas.

Jono pusiausvyros potencialas galima apskaičiuoti naudojant Nernsto formulę. Nernsto formulėje esančiame skaitiklyje rašoma teigiamai įkrauto jono, esančio už ląstelės ribų, koncentracija, o vardiklyje – ląstelės viduje esančio jono koncentracija. Neigiamai įkrautų jonų išdėstymas yra priešingas.

Na + ir Cl - indėlis kuriant PP. Ląstelės membranos pralaidumas ramybės būsenoje N3+ jonui yra labai mažas, daug mažesnis nei K+ jonui, tačiau jo yra, todėl Ka* jonai, pagal koncentraciją ir elektrinius gradientus, linksta ir patenka į ląstelę mažomis dalimis. kiekiai. Tai lemia PP sumažėjimą, nes išoriniame ląstelės membranos paviršiuje bendras teigiamai įkrautų jonų skaičius, nors ir šiek tiek, sumažėja, o kai kurie neigiami jonai ląstelės viduje yra neutralizuojami į ląstelę patenkant teigiamai įkrautiems Na + jonams. Jonų įvestis Na+ viduje ląstelės sumažina PP. SG poveikis PP reikšmei yra priešingas ir priklauso nuo ląstelės membranos pralaidumo SG jonams. Faktas yra tas, kad SG jonas pagal koncentracijos gradientą linksta ir patenka į ląstelę. Elektrinis gradientas neleidžia SG jonui patekti į ląstelę, nes ląstelės viduje esantis krūvis yra neigiamas, kaip ir SG krūvis. Susidaro pusiausvyra tarp koncentracijos gradiento jėgų, skatinančių SG jono patekimą į ląstelę, ir elektrinio gradiento, kuris neleidžia SG jonui patekti į ląstelę. Todėl tarpląstelinė SG jonų koncentracija yra žymiai mažesnė nei tarpląstelinio. SG jonui patekus į ląstelę, neigiamų krūvių skaičius už ląstelės ribų šiek tiek sumažėja, o ląstelės viduje didėja: SG jonas pridedamas prie stambių, baltymingų anijonų, esančių ląstelės viduje. Dėl savo didelio dydžio šie anijonai negali prasiskverbti pro ląstelės membranos kanalus į ląstelės išorę – į intersticumą. Taigi, CI – jonas, prasiskverbęs į ląstelę, padidina PP. Iš dalies, kaip ir už ląstelės ribų, jonai + ir C1" ląstelių viduje jie neutralizuoja vienas kitą. Dėl to bendras Na + ir C1~ jonų patekimas į ląstelę reikšmingos įtakos PP vertei neturi.

B. Tam tikrą vaidmenį formuojantis PP vaidina pačios ląstelės membranos paviršiniai krūviai ir Ca 2+ jonai. Išorinis ir vidinis ląstelės membranos paviršiai turi savo elektrinius krūvius, dažniausiai su neigiamu ženklu. Tai polinės ląstelės membranos molekulės: glikolipidai, fosfolipidai, glikoproteinai. Fiksuoti išoriniai neigiami krūviai, neutralizuojantys teigiamus išorinio membranos paviršiaus krūvius, mažina PP. Fiksuoti vidiniai neigiami ląstelės membranos krūviai, priešingai, kai jie pridedami prie anijonų ląstelės viduje, padidina PP.

Ca 2+ jonų vaidmuo formuojant PP yra tai, kad jie sąveikauja su išoriniais neigiamais fiksuotais ląstelės membranos krūviais ir juos neutralizuoja, o tai lemia PP padidėjimą ir stabilizavimą.

Taigi, PP- tai algebrinė suma ne tik visų jonų krūvių ląstelės išorėje ir viduje, bet ir algebrinė pačios membranos neigiamų išorinių ir vidinių paviršiaus krūvių suma.

Atliekant matavimus, potencialas supančios ląstelę aplinka laikoma lygi nuliui. Lyginant su nuliniu potencialu išorinė aplinka neurono vidinės aplinkos potencialas, kaip pažymėta, yra -60-80 mV. Dėl ląstelių pažeidimo padidėja ląstelių membranų pralaidumas, dėl to sumažėja K + ir N3+ jonų pralaidumo skirtumas. Tuo pačiu metu PP mažėja. Panašūs pokyčiai atsiranda audinių išemijos metu. Smarkiai pažeistose ląstelėse PP gali sumažėti iki Donano pusiausvyros lygio, kai koncentraciją ląstelės viduje ir išorėje lems tik selektyvus ląstelės membranos pralaidumas ramybės būsenoje, dėl ko gali sutrikti neuronų elektrinis aktyvumas. Tačiau paprastai jonai juda pagal elektrocheminį gradientą, tačiau PP nesutrikdoma.

Augalas nuolat iš išorės pasisavina įvairias jo mitybai reikalingas medžiagas, taip pat nuolat išskiria medžiagas į išorinę aplinką. trečiadienį. Tai rodo, kad augalų membranos yra pralaidžios, tai yra, jos gali leisti per jas prasiskverbti absorbuotoms ir išskiriamoms medžiagoms. Tačiau ląstelių membranos nepraleidžia visų medžiagų, o tik kai kurias. Taigi jie turi selektyvų pralaidumą. Faktai, patvirtinantys, kad kaimai klasėje. veikti ne tik pasyviai, bet ir aktyviai:

1. Medžiagos į ląstelę prasiskverbia ne tik pagal koncentracijos gradientą (nuo didelės iki mažesnės) – pasyviai, bet ir prieš gradientą, kai ląstelėje susikaupia daugiau medžiagų nei aplinkoje. Pavyzdžiui, jodo ir bromo koncentracija jūros vandenyje augančių dumblių taliuose.

2. Į ląstelę gali patekti ir iš jos išsiskirti ne tik mažos molekulinės masės junginiai, bet ir didelės molekulės turinčios medžiagos.

3. Kai bet kuri druska yra tirpale, jonai, sudarantys jos molekulę, į ląstelę prasiskverbs ne tolygiai, o skirtingais santykiais (skirtingu katijonų ar anijonų skaičiumi).

Pirmiausia, citoplazminių membranų pralaidumas augalo gyvavimo metu labai skiriasi. Tai priklauso nuo temperatūros, šviesos, drėgmės kiekio ir veikimo nuodingų medžiagų. Antra, pralaidumas yra susijęs su kvėpavimu, kurį galima pastebėti veikiant šį procesą skatinančioms ir silpninančioms medžiagoms. Taigi, veikiant makroenergetiniam ATP, didėja medžiagų tiekimas šaknims, o ląstelių nuodai (cianidas, fluoras ir kt.) šį procesą slopina. Yra keletas teorijų, kurios bando paaiškinti pralaidumą aktyviais procesais. Pagrindinis - Vežėjo teorija. Esmė: daroma prielaida, kad pati medžiaga (A) negali prasiskverbti pro membraną. Tada jis sujungiamas su specialiu nešikliu (X), kuris jį transportuoja; tada pernešta medžiaga išsiskiria ir lieka ląstelės viduje, o nešiklis su kita medžiaga (B) išeina ir vėl tampa pajėgus pernešti. Medžiagos perkėlimas į ląstelę gali būti pavaizduotas schematiškai tokiu būdu: A + X =AX ->> AX =A + X.

Atbulinis perdavimas: B + X =BX ->> BX =B + X.

Daroma prielaida, kad nešėjai yra org. baltyminės kilmės medžiagos; vienas katijonų perkėlimui ir kt. anijonų transportavimui. Jų veikimas pagrįstas mainų adsorbcijos procesu, kai absorbuoti ir perduoti jonai pakeičiami kitais, kurių ląstelėje yra perteklius. Katijonai, paprastai, pakeisti į H + ir Na +, anijonai - į OH ir HCO 3. Bakterijose jas atstovauja skruzdėlė (pvz., gramicidinas ir valinas). Aukštesniuose augaluose jų vaidmenį atlieka membraninės ATPazės ir jonų siurbliai.

Jonų siurbliai- specialios formacijos, įmontuotos į ląstelių membranas. Tai yra rutuliukai, susidedantys iš 3 subvienetų. Du iš jų yra baltymų kanalas, kuriuo juda jonai, trečiasis yra fermentas ATPazė, kuriame dalyvaujant ATP suyra, išskirdamas fosforo rūgšties likutį ir tam tikrą energijos kiekį. K+, Na+-siurblys, kuris pašalina natrį iš ląstelės ir pumpuoja kalį; protinis arba vandenilis, atliekant H+ ir pumpuojant kitas medžiagas. Joninių siurblių veikimas: išorinėje aplinkoje (pavyzdžiui, dirvožemyje) visada yra daug natrio jonų. Dėl didelės koncentracijos jis juda gradientu ir pasyviai prasiskverbia į ląsteles. Bet augalui nereikia tokio didelio natrio kiekio, todėl ląstelėse greitai susidaro jo perteklius, kuris iš jų išsiskiria dėl išsiskiriančios ATP energijos. Kalio, priešingai, augalui reikia didesniais kiekiais nei natrio, tačiau dirvožemyje jo mažai, todėl jo negalima tiekti palei gradientą. Tada, kartu su natrio išsiskyrimu, kalis yra priverstas pumpuoti. Daugelį kitų medžiagų – mineralinių ir organinių – perneša augaluose H-siurblys, kuris tarnauja kaip pagrindinis transporteris. Protonų siurblys dalyvauja apkraunant floemą cukrumi, pagamintu fotosintezės metu.

Pralaidumas yra audinių, ląstelių ir sub ląstelių struktūros(ląstelių branduoliai ir kt.) leidžia dujas, vandenį ir įvairių medžiagų. Medžiagų prasiskverbimas per biologines membranas vyksta pasyviai arba per aktyvų perdavimą, dalyvaujant specialiais mechanizmais. Membranų pralaidumas įvairiems veiksniams priklauso tiek nuo pastarųjų fizikinių ir cheminių savybių, tiek nuo pačių membranų savybių.

Pralaidumo sutrikimai gali atsirasti dėl įvairių žalingų veiksnių: aukštos ir žemos temperatūros, švitinimo, tam tikrų medžiagų (pavyzdžiui), deguonies, vitaminų, hormonų trūkumo ir kt. Pralaidumo sutrikimai vaidina svarbų vaidmenį daugelio ligų procesų patogenezėje: (žr. ), (žr.), šokas (žr.), užkrečiamos ligos, išskyrimo procesų sutrikimai ir kt.. Pralaidumo pokyčiai gali būti ir apsauginės reakcijos pasireiškimas, ir daugelio rimtų sutrikimų priežastis.

Pralaidumas yra ląstelių ir audinių gebėjimas praleisti ir absorbuoti tirpalus ir dujas aplinką ir paleiskite juos. Pralaidumas yra bendra biologinė problema, susijusi su organizmo ryšiu su aplinka, medžiagų apykaita ir svarbi fiziologijai bei patologijai.

Yra šios selektyvaus ląstelių ir audinių pralaidumo teorijos, kurios skirtingai interpretuoja šio proceso substratą ir sąlygas. Pagal ląstelių pralaidumo membranų teoriją, medžiagų pasiskirstymas tarp ląstelės ir aplinkos paaiškinamas submikroskopinės membranos, kuri selektyviai pralaidi molekulėms ir jonams, buvimu. Ląstelių protoplazma laikoma koloidu, kuriame beveik visas vanduo yra laisvos būsenos ir turi tirpiklio savybių. Sorbcijos pralaidumo teorija remiasi protoplazmos, kaip su vandeniu nesimaišančios fazės, kurioje vanduo ir jonai yra susietos būsenos, idėja. Medžiagų patekimą į ląstelę reguliuoja visa protoplazma ir lemia sorbcijos faktoriai (tirpumas, cheminis surišimas, adsorbcija ir kt.). Pagal šiuolaikines koncepcijas, ląstelių membranų (žr. Ląstelė) bendras storis yra 70-80 A ir susideda iš dviejų lygiagrečių lipidų molekulių sluoksnių, orientuotų į membranos paviršių su polinėmis grupėmis, ant kurių yra adsorbuoti baltymų sluoksniai. Be to, citoplazmoje yra membraninių formacijų sistema, susijusi su endoplazminis Tinklelis ir mitochondrijos.

Mažos molekulinės masės medžiagos, vanduo, dujos gali prasiskverbti į ląstelę veikiamos osmosinių jėgų (žr. Osmosinis slėgis), difuzijos (žr.) ir ultrafiltracijos būdu (žr.), be energijos sąnaudas(pasyvus perkėlimas). Jonų pralaidumas priklauso nuo elektros krūvio, potencialo gradiento tarp išorinio ir vidinio membranų paviršių.

Aktyvus perdavimas reiškia procesus, vykstančius naudojant ląstelėje susidariusią energiją metabolizmo metu (fosforilinimas, defosforilinimas, sudėtingų medžiagų kompleksų susidarymas, nešiklio molekulių buvimas, fermentų dalyvavimas ir kt.). Tokiu atveju medžiagos gali judėti prieš koncentracijos gradientą. Taigi K jonų kiekis eritrocituose yra 20 kartų didesnis nei Na jonų, tačiau juose kaupiasi K jonai, o Na jonai patenka į plazmą prieš 50 kartų didesnį koncentracijos gradientą. Vienas iš būdų, kaip medžiagos prasiskverbia į ląstelę, yra pinocitozė (žr.). Šis procesas susideda iš medžiagų adsorbcijos ląstelės membranoje, sumažinant jos paviršiaus įtempimą ir įsiskverbimą į citoplazmą, susidarant pinocitinėms vakuolėms; vėliau jų apvalkalas sunaikinamas, o medžiagos įtraukiamos į ląstelių metabolizmą.

Medžiagų selektyvus pralaidumas priklauso tiek nuo struktūros, tiek nuo cheminė struktūra ląstelių membranos ir medžiagų dydis, elektros krūvis, hidratacija ir tirpumas lipoiduose. Skirtingai nuo stiprių rūgščių ir bazių, kurios neprasiskverbia į ląstelę, silpnos rūgštys ir bazės, kuriose vyrauja nedisocijuotos molekulės, turi didelį prasiskverbimą. Kai aktyvi reakcija pereina į rūgštinę arba šarminę pusę, kartu pasikeičiant molekulių disociacijos laipsniui, medžiagų įsiskverbimas į ląstelę padidėja arba sumažėja. Taigi nustatyta, kad tretiniai amonio junginiai, kurie neturi krūvio, prasiskverbia į smegenis, priešingai nei jonizuoti ketvirtiniai aminai ir jų druskos.

Kūne daugelis audinių yra membranos, turinčios selektyvų pralaidumą (kapiliarų endotelis ir serozinės ertmės, žarnyno sienelės, odos epitelis ir kt.). Tokių membranų pralaidumas priklauso ne tik nuo jas sudarančių ląstelių struktūrų, bet ir nuo tarpląstelinės medžiagos pralaidumo. Svarbus histo-hematologinių barjerų, reguliuojančių santykinį organų ir audinių vidinės aplinkos pastovumą, pralaidumas (žr. Barjerinės funkcijos).

Pralaidumo pažeidimai yra esminė grandis daugelio patologinių procesų (alergijos, uždegimo, edemos, šoko) patogenezėje, absorbcijos (žr.), sekrecijos, išskyrimo, metabolizmo pokyčių mechanizme. Ypatingą reikšmę klinikinėje patologijoje turi kapiliarų pralaidumo sutrikimai, stebimi sergant daugeliu infekcinių, toksinių, alerginių ir kitų ligų (dizenterija, bruceliozė, skarlatina, gripas, reumatas, vidurių šiltinė ir šiltinė, tonzilitas, nefritas ir kt.). Kraujagyslių pralaidumo pažeidimai buvo pastebėti sergant širdies ir kraujagyslių sistemos ligomis (reumatinis pankarditas, miokarditas, sepsinis endokarditas, hipertenzija, aterosklerozė), kvėpavimo organų (plaučių emfizema, pneumonija, pneumosklerozė), inkstų, kepenų, odos, nervų sistema. Kraujagyslių pralaidumo pokyčiai būdingi įvairioms spindulinės ligos stadijoms.

Histo-hematologinių barjerų pralaidumo sutrikimai taip pat svarbūs daugelio ligų patogenezei. Visų pirma, kraujo ir smegenų barjero pralaidumas padidėja dėl trauminio smegenų pažeidimo, smegenų dangalų uždegimo, kai kurių epilepsijos formų, smegenų kraujotakos sutrikimų, šoko, spindulinės ligos ir kitų patologinių procesų. Yra įrodymų apie įvairių padarinių vaistinių medžiagų dėl kapiliarų, kraujo-smegenų ir kitų histo-hematologinių barjerų pralaidumo, o tai leidžia reguliuoti pralaidumo sutrikimus patologinėmis sąlygomis.

Membranų transportavimas

Medžiagų išnešimas į ląstelę ir iš jos, taip pat tarp citoplazmos ir įvairių tarpląstelinių organelių (mitochondrijų, branduolio ir kt.) užtikrinamas membranomis. Jei membranos būtų aklas barjeras, tada tarpląstelinė erdvė būtų neprieinama maistinių medžiagų o atliekų produktų nepavyko pašalinti iš kameros. Tuo pačiu metu, esant visiškam pralaidumui, tam tikrų medžiagų kaupimasis ląstelėje būtų neįmanomas. Membranos transportavimo savybėms būdingas pusiau pralaidumas: kai kurie junginiai gali prasiskverbti pro ją, o kiti negali:

Membranos pralaidumas įvairioms medžiagoms

Viena iš pagrindinių membranų funkcijų yra medžiagų perdavimo reguliavimas. Yra du būdai transportuoti medžiagas per membraną: pasyvus ir aktyvus:

Pasyvus transportas. Jei medžiaga juda per membraną iš didelės koncentracijos srities į mažą (t. y. išilgai šios medžiagos koncentracijos gradiento), ląstelei neeikvodama energijos, toks transportavimas vadinamas pasyviuoju arba difuzija. Yra du sklaidos tipai: paprasta ir palengvinta.

Paprastoji difuzija būdinga mažoms neutralioms molekulėms (H2O, CO2, O2), taip pat hidrofobinėms mažos molekulinės masės organinėms medžiagoms. Šios molekulės gali prasiskverbti be jokios sąveikos su membranos baltymais per membranos poras ar kanalus tol, kol išlaikomas koncentracijos gradientas.

Palengvinta difuzija. Būdingos hidrofilinėms molekulėms, kurios pernešamos per membraną taip pat koncentracijos gradientu, tačiau specialių membraninių baltymų – nešėjų pagalba. Supaprastinta difuzija, priešingai nei paprasta difuzija, pasižymi dideliu selektyvumu, nes pernešimo baltymas turi surišimo centrą, papildantį transportuojamą medžiagą, o perkėlimą lydi baltymo konformaciniai pokyčiai. Vienas iš galimų palengvintos difuzijos mechanizmų gali būti toks: transportuojantis baltymas (translokazė) suriša medžiagą, tada priartėja prie priešingos membranos pusės, išskiria šią medžiagą, įgauna pirminę konformaciją ir vėl yra pasiruošęs atlikti transportavimo funkciją. . Mažai žinoma, kaip pats baltymas juda. Kitas galimas mechanizmas perkėlimas apima kelių baltymų nešiklių dalyvavimą. Tokiu atveju iš pradžių surištas junginys pats juda iš vieno baltymo prie kito, nuosekliai jungdamasis su vienu ar kitu baltymu, kol atsiduria priešingoje membranos pusėje.