passiivne mass transport on substraatide difusioon läbi biomembraani. See difusioon toimub mööda kontsentratsioon gradient ja ei vaja energiat. Difusiooniprotsess võib olla häiritud näiteks HIV-patsientide soolestikus.
Mis on passiivne massiülekanne?
Passiivne lahustunud aine transport on substraatide difusioon inimkeha rakkude biomembraanis. Rakud või rakumoodustised on kehas üksteisest eraldatud biomembraaniga. See paindlik eralduskiht võimaldab oma spetsiaalsete struktuuride kaudu transportida spetsiifilisi molekulid ja teave raku sisemusse ja sealt välja. Ainetel on kaks membraani sisse ja välja liikumise viisi. Membraanidel on selektiivne läbilaskvus. Need võimaldavad mõnel ainel difundeeruda, pakkudes samal ajal teistele tõkkeid. The mass aktiivse transpordi ülekandeviis võimaldab membraanidel valikuliselt avaneda molekulid mille jaoks nad pole laengu tõttu tegelikult läbilaskvad, kontsentratsioon või suurus. Aktiivne transport toimub alati koos energiakuluga. Seda tuleb eristada mass transpordi liik passiivne transport. Selles massilise liikumise vormis läbi a rakumembraan, energiat pole vaja. Passiivset transporti võib samastada difusiooniprotsessidega, mis toimuvad mööda kontsentratsioon gradient ja kehtestab kontsentratsiooni tasakaal membraani kahe külje vahel.
Funktsioon ja ülesanne
Rakus või rakusektsioonis eksisteerib keemiliselt ja laenguliselt teatud miljöö, mida rakk vajab oma funktsiooni täitmiseks. Seda miljööd säilitavad ainult biomembraani omadused ja selektiivne läbilaskvus. Passiivne ja aktiivne lahustunud ainete transport annab rakule või raku sektsioonile täpselt sobiva koguse aineid, mis on vajalikud soodsa miljöö säilitamiseks. Passiivset transporti on kahte erinevat tüüpi. Lihtne difusioon hõlmab lipiidides lahustuvat molekulid ja toimub äärmiselt aeglaselt. Nad hajuvad vabalt üle rakumembraan. See passiivse transpordi vorm on kõige vähem pingutav. Teist tüüpi passiivne difusioon on hõlbustatud difusioon, mille saab jällegi jagada kahte alamtüüpi. Üks neist alamtüüpidest on kandja vahendatud hõlbustatud difusioon. Selles passiivse massiülekande vormis aktsepteerib membraan substraati nn kandja abil. Kandja on valk aine, millega substraat seondub, märgistamiseks. Kuna lihtne difusioon toimub väikese kiirusega, aitab kandja ainet transportida üle biomembraani. Kõigi kandemolekulide arv on piiratud. Sel põhjusel toimub kandemolekuli kaudu transport küllastumiskineetika suhtes. Passiivset massitransporti kandemolekulide kaudu võib samuti konkureerida. Kui kandemolekul seondub oma substraadiga, muudab see konformatsiooni ja korraldab end vastavalt sellele ümber. Selle tulemusena kantakse substraatmolekul üle biomembraani ja vabaneb ainult vastasküljel. Mõned kandjad saavad korraga kanda ainult ühte molekuli ja seega on neil uniport. Teistel kandjatel on kahe erineva molekulaarse substraadi sidumissaidid ja nad muudavad konformatsiooni ainult siis, kui mõlemad seondumissaidid on hõivatud. Seega on mõlemad molekulid kas ühes suunas imporditud või vastassuunas. Seega puudub sõltuvus elektrilisest gradiendist. Teist tüüpi hõlbustatud difusioon toimub pooride ja kanalite kaudu. See transpordiliik hõlmab aminohapped eriti. Näiteks ioonitranspordi ajal võetakse aminohappe substraat aminohappesse rakumembraan pooride kaudu. Kanalid on moodustatud valgud. Nendel valke sisaldavatel kanalitel on spetsiaalsed sidumissaidid. Seega on pooride ja kanalite kaudu hõlbustatud difusioon selektiivne massitransport, mida saab mõjutada elektriliselt ja keemiliselt. Peaaegu kõik kanalid avatakse ainult vastuseks konkreetsetele signaalidele. Näiteks reageerib ligandiga piiratud kanal ainult sõnumitoojale, näiteks hormoonile. Mõned kanalid on pingega seotud ja difusiooni jaoks avatud koos membraanipotentsiaali muutumisega. Pärast kontsentratsiooni tasakaalustamist sulguvad kanalid uuesti.
Haigused ja vaevused
Kui membraani läbilaskvus ja seetõttu passiivse lahustunud aine transport on häiritud, ei ole erinevate ioonide läbilaskvus enam ideaalselt reguleeritud. Sellised membraani läbilaskvushäired tekivad sageli südame-veresoonkonna haigustest ja mõjutavad mõnikord elektrolüüdi tasakaal. Mõnikord on membraani läbilaskvushäired ka pärilikud. Erinevad valgud ehitada üles biomembraan ja anda selektiivselt läbilaskev topeltlipiidikiht. Kui valgud selles protsessis osalevad on muutunud, muutub ka membraani läbilaskvus. See nähtus esineb näiteks müotooniaga kaasasündinud Thomsenis. See lihasfunktsiooni geneetiline häire muteerib a geen vastutab üksikisiku kodeerimise eest kloriid kanalid lihaskiud membraanid. Mutatsiooni, läbilaskvuse tõttu kloriid ioonid on vähenenud, põhjustades lihaste jäikust. Autoimmuunhaigused võib sihtida ka biomembraani, näiteks antifosfolipiidide sündroomi. Haiguse osana on immuunsüsteemi ründab membraani fosfolipiidiga seotud valke. Sellest tulenev suurenenud kalduvus veri hüübimine suurendab ka riski süda rünnakud ja löögid. Mitokondriopaatiad muudavad ka membraani läbilaskvust. The mitokondrid on keha enda energiajõujaamad, mis energia tootmisel vabu radikaale välja viskavad. Tervetel inimestel puhastatakse neid aineid. See protsess ebaõnnestub mitokondiopaatiaga patsientidel, kahjustades membraane ja vähendades oluliselt mitokondridenergiatootmisvõimsus. Ainete passiivne ja aktiivne transport läbi membraani peensoolde on konkreetselt mõjutatud sellistest häiretest nagu HIV enteropaatia. See nähtus mõjutab eriti kroonilisi HIV-patsiente kõhulahtisus ja see võib olla seotud interstinaalse aktiivsuse vähenemisega ensüümide.
