受動輸送:
* 拡散: 物質は、濃度勾配に続いて、高濃度の領域から低濃度の領域に移動します。これにはエネルギーは必要ありません。例:細胞に拡散し、二酸化炭素が拡散する酸素。
* 浸透: 高水濃度の領域から低水濃度の領域への半周膜を横切る水の動き。これは濃度勾配にも従います。
* 促進拡散: 輸送タンパク質の助けを借りて、膜を横切る物質の動き。これらのタンパク質は特定の分子に結合し、濃度勾配に続いて膜を通過するのに役立ちます。 これにはエネルギーは必要ありません。例:細胞に入るグルコース。
アクティブトランスポート:
* アクティブトランスポート: 低濃度の領域から高濃度の領域への濃度勾配に対する膜を横切る物質の移動。このプロセスには、通常ATPによって供給されるエネルギーが必要です。 例:神経細胞のナトリウム - ポタスシウムポンプ。
* エンドサイトーシス: 細胞は、その周りに小胞を形成することにより、細胞の外側から材料を飲み込みます。 これはエネルギーを必要とするアクティブなプロセスです。例:白血球を飲み込む白血球。
* エキソサイトーシス: 細胞を細胞に細胞膜と融合させることにより、細胞は細胞内から材料を放出します。これはエネルギーを必要とするアクティブなプロセスです。 例:ホルモンまたは神経伝達物質の分泌。
動きに影響する重要な要因:
* 濃度勾配: 2つの領域間の濃度の違い。急な勾配は、より速い動きにつながります。
* 膜透過性: 細胞膜を通過する物質の能力。 一部の物質は透過性が容易になり(水)、他の物質は輸送タンパク質(例えば、グルコース)を必要とします。
* 分子のサイズと電荷: より大きな分子と荷電分子は通常、膜を通過するのが難しいです。
要約:
細胞は、膜を横切って物質を移動するための洗練されたメカニズムを進化させました。パッシブ輸送は濃度勾配を利用し、エネルギーを必要としませんが、積極的な輸送には勾配に対して物質を動かすためにエネルギーが必要です。両方のメカニズムは、セルの内部環境を維持し、重要な機能を実行するために重要です。