3.2 - Konsep Pergerakan Bahan Merentasi Membran Plasma

Ciri Bahan yang dapat Merentasi Membran Plasma

Tiga faktor yang menentukan sama ada sesuatu molekul boleh merentasi membran plasma ialah saiz molekul, kekutuban molekul dan cas ion.

Rajah 5 - Bahan larut lipid boleh merentasi membran plasma secara bebas. Bahan tidak larut lipid tidak boleh merentasi membran plasma, tetapi molekul yang kecil and tidak mempunyai cas seperti air, oksigen dan karbon dioksida boleh merentasi membran plasma. Molekul yang besar dan mempunyai cas tidak boleh merentasi membran secara bebas tetapi molekul-molekul ini boleh melepasi membran dengan bantuan protein pengangkut.

Pengangkutan Pasif

Pengangkutan pasif merupakan sejenis proses yang tidak memerlukan tenaga untuk menggerakkan bahan merentasi membran plasma. Tiga contoh pengangkutan pasif ialah resapan ringkas, osmosis dan resapan berbantu.

Resapan ringkas ialah pergerakan molekul atau ion dari kawasan berkepekatan tinggi ke kawasan berkepekatan rendah ( bergerak menuruni kecerunan kepekatan ). Proses ini hanya akan berhenti apabila keseimbangan dinamik dicapai. Proses ini boleh berlaku sama ada melalui membran plasma atau tidak. Beberapa contoh molekul yang bergerak menggunakan resapan ringkas termasuk gas (oksigen, karbon dioksida dll.), asid lemak, gliserol, urea dan etanol.

Rajah 6 - Apabila anda dapat menghidu bau busuk dari stoking anda, ini disebabkan oleh partikel gas (yang berbau) bergerak di udara dari kawasan berkepekatan tinggi (stoking anda) ke kawasan berkepekatan rendah (persekitaran) secara resapan ringkas sehingga sampai ke hidung anda. Penjelasan sama diguna apabila anda boleh mencium sesuatu masakan yang enak dari dapur.

Osmosis ialah proses pergerakan bersih molekul air atau pelarut merentasi membran plasma. Molekul air bergerak dari kawasan keupayaan air tinggi ke kawasan keupayaan air rendah ( bergerak menuruni kecerunan keupayaan air ) merentasi membran telap memilih. Membran telap memilih membenarkan molekul air merentasinya tetapi tidak telap terhadap molekul besar seperti sukrosa dan asid amino.

Rajah 7 Osmosis sering kali diguna untuk menjelaskan proses pergerakan molekul air.

Resapan berbantu seperti mana namanya tersirat, bermaksud proses resapan berlaku dengan bantuan protein pengangkut. Molekul yang besar dan tidak mempunyai cas tidak dapat merentasi membran plasma kerana saiz yang besar. Walaupun demikian, molekul-molekul ini masih penting untuk kehidupan sel. Jadi, dengan bantuan protein liang dan protein pembawa, molekul-molekul ini boleh merentasi membran plasma dan masuk ke dalam sel. Tiada tenaga diperlukan kerana bahan-bahan tersebut bergerak menuruni kecerunan kepekatan.

Rajah 8 Molekul bersaiz besar dan berkutub dan ion memerlukan bantuan protein integral transmembran untuk merentasi dwilapisan fosfolipid.

Pengangkutan Aktif

Sesetengah molekul memerlukan tenaga dalam bentuk ATP untuk merentasi membran plasma. Ini disebabkan oleh pergerakan molekul yang menentang kecerunan kepekatan , maksudnya molekul tersebut bergerak dari kawasan berkepekatan rendah ke kawasan berkepekatan tinggi. Pergerakan molekul tersebut memerlukan protein pembawa yang tertentu. Sebagai contoh, pam natrium-kalium dan pam proton.

Rajah 9 - Molekul ATP mengurai dan adenosina difosfat (ADP) and fosfat (P) terbentuk. Kemudian, kumpulan fosfat tersebut bergabung dengan protein pembawa. Ikatan fosfat memberi tenaga untuk pertukaran bentuk protein pembawa.