Zar seçer,
molekül
geçer
Hücre zarı canlı, seçici geçirgen bir yapıdır. Bir molekülün nasıl taşınacağını dört şey belirler: büyüklüğü, elektrik yükü, yağda veya suda çözünebilme özelliği ve konsantrasyonu.
Bütün taşıma yolları ikiye ayrılır: küçük moleküllerin taşınması ve büyük moleküllerin taşınması. Haritadan bir dal seç.
Hücre zarında uyarıları algılayan, reseptör olarak görev yapan, hücrelerin birbirini tanımasını sağlayan ve hücre zarının seçici geçirgenliğini denetleyen moleküller glikoproteinler ve glikolipitlerdir.
Pasif taşıma, küçük moleküllerin çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğru seçici geçirgen zardan difüzyonudur. Aşağıdaki simülasyonda molekülleri sol tarafa doldur ve dengelenmesini izle — hiç ATP harcanmıyor.
İkisinde de ATP harcanmaz. Ayıran tek şey, molekülün zardan geçerken bir taşıyıcı proteine ihtiyaç duyup duymadığı. Düğmelerle iki yolu karşılaştır.
Oksijen · Karbondioksit · Yağda çözünen vitaminler
Glikoz · Fruktoz · Galaktoz · Amino asitler · İyonlar · Tuzlar
Kolaylaştırılmış difüzyonda madde taşıyıcı proteinle enzim substrat gibi yüzey uygunluğu gösterir. Taşıyıcı protein taşınacak moleküle özgüdür.
Aşağıdaki düğmelerle her faktörü değiştir; hangi yönde ilerlediğini ve difüzyon hızının nasıl etkilendiğini gör.
| Faktör | Difüzyon hızına etkisi |
|---|---|
| Yoğunluk farkı | İki ortam arasındaki molekül yoğunluğu farkı ne kadar fazlaysa difüzyon o kadar hızlı gerçekleşir. |
| Sıcaklık | Ortamın sıcaklığı arttıkça difüzyon hızı da artar; çünkü sıcaklığın artması moleküllerin kinetik enerjisini artırır. |
| Molekül ağırlığı | Molekül ağırlığı küçük olan maddeler, büyük olanlara göre daha hızlı difüzyona uğrar. |
| Por sayısı | Hücre zarındaki por sayısı ne kadar fazla olursa difüzyon da o kadar hızlı olur. |
| Yağda çözünme yeteneği | Yağda çözünen maddeler (bazı vitaminler), suda çözünenlere göre zardan daha hızlı geçer. |
| Elektriksel yük | Nötr maddeler, iyonlara (yüklü maddelere) göre hücre zarından daha hızlı geçer; yüklü maddeler fosfolipit tabakadan doğrudan geçemez, kanal proteinine ihtiyaç duyar. |
| Difüzyon yüzeyi | Difüzyonun gerçekleşeceği yüzey alanı arttıkça difüzyon hızı da artar. |
Sıcaklık, yoğunluk farkı ve difüzyon yüzeyi arttıkça difüzyon hızı artar.
Bir çözeltideki çözünmüş belirli maddelerin, seçici geçirgen zarın diğer tarafına konulan farklı bileşime sahip bir çözelti aracılığı ile değiştirilme işlemine diyaliz denir.
Bu yöntemle, böbrekler tarafından süzülüp atılamayan zararlı maddeler ile suyun fazlası seçici geçirgen bir zardan geçirilerek madde yoğunlukları özel olarak ayarlanmış diyaliz sıvısına alınır. Hemodiyaliz denilen bu işlem sırasında hastadan alınan kan, diyaliz makinesi yardımıyla içeriği düzenlenerek hastaya geri verilir.
Her durumda maddenin nasıl geçtiğini seç. Ölçüt üç soru: enerji harcanıyor mu, derişim farkına uygun mu, taşıyıcı protein gerekiyor mu?
Bu ünitenin konusu nefes almandan çayının rengine kadar her yerde. Aşağıdakilerin hepsi yoğunluk farkının kapanmasından ibaret.
Hücre ile doku sıvısı arasındaki oksijen karbondioksit değişimi sırasında enerji harcanmaz. Gazlar zar proteinleri görev almadan fosfolipit tabakadan geçer — basit difüzyon.
Yoğun olduğu yerden az yoğun olduğu yere yayılma — difüzyon cansız ortamlarda da gerçekleşir. Suyu ısıtırsan hızlanır: sıcaklık arttıkça difüzyon hızı artar.
Molekül ağırlığı küçük olan maddeler daha hızlı difüzyona uğrar; hafif uçucu moleküller bu yüzden önce ulaşır. Yoğunluk farkı kapandığında yayılma durur.
Böbrekler süzemediğinde devreye giriyor: zararlı maddeler ve fazla su, seçici geçirgen bir zardan geçirilerek madde yoğunlukları özel olarak ayarlanmış diyaliz sıvısına alınıyor.
Glikoz suda çözünür, yani fosfolipit tabakadan tek başına geçemez. Protein yapılı özel taşıyıcılar ya da kanallar görev alır — kolaylaştırılmış difüzyon. Yine de enerji harcanmaz.
Yağda çözünen maddeler, suda çözünenlere göre zardan daha hızlı geçer. Yağda çözünen vitaminler zar proteinine ihtiyaç duymadan fosfolipit tabakadan geçebiliyor.
Difüzyonun gerçekleşeceği yüzey alanı arttıkça difüzyon hızı da artar. Aynı hacme daha çok yüzey sığdıran her yapı, alışverişi hızlandırır.
Uyarıları algılayan, reseptör görevi yapan, hücrelerin birbirini tanımasını sağlayan ve seçici geçirgenliği denetleyen moleküller glikoproteinler ve glikolipitlerdir.
1) Molekül büyük mü? → endositoz / ekzositoz. 2) Küçükse yön ne? Çoktan aza → pasif, azdan çoğa → aktif. 3) Pasifse protein görev alıyor mu? Hayır → basit, evet → kolaylaştırılmış difüzyon.
28 sorudan oluşan bu test ile hücre zarından madde geçişleri, basit difüzyon ve kolaylaştırılmış difüzyon ünitesini ne kadar kavradığını gör.
Hücre zarından madde geçişlerinde maddenin büyüklüğü, elektrik yükü, yağda veya suda çözünebilme özelliği ve konsantrasyonu taşınma şeklini belirler.
Küçük moleküllerin çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğru seçici geçirgen zardan difüzyonudur. Canlı ve cansız ortamlarda gerçekleşebilir; enerji moleküllerin kinetik enerjisinden sağlanır.
Gazların ve yağda çözünen moleküllerin zar proteinleri görev almadan fosfolipit tabakadan geçmesidir. ATP harcanmaz.
Su ve suda çözünen moleküllerin geçişinde protein yapılı özel taşıyıcılar veya kanalların görev aldığı taşınmadır. Enerji harcanmaz. Glikoz, fruktoz, galaktoz, amino asitler, iyonlar, tuzlar bu yolla alınır.
Kolaylaştırılmış difüzyonda madde taşıyıcı proteinle enzim substrat gibi yüzey uygunluğu gösterir; taşıyıcı protein taşınacak moleküle özgüdür.
Nötr atomlar negatif iyonlara, negatif iyonlar da pozitif iyonlara göre daha kolay geçer. Yağı çözen ve yağda çözünen maddeler, suda çözünenlerden daha hızlı geçer.
Sıcaklık, yoğunluk farkı ve difüzyon yüzeyi arttıkça difüzyon hızı artar. Por sayısı arttıkça da hızlanır.
Molekül ağırlığı büyük olan maddeler daha yavaş difüzyona uğrar. Nötr maddeler iyonlara göre daha hızlı geçer; yüklü maddeler fosfolipit tabakadan doğrudan geçemez, kanal proteini gerektirir.
Bir çözeltideki çözünmüş belirli maddelerin, seçici geçirgen zarın diğer tarafına konulan farklı bileşime sahip bir çözelti aracılığı ile değiştirilme işlemidir.