การลำเลียงสารผ่านเซลล์

การลำเลียงสารผ่านเซลล์
เยื่อหุ้มเซลล์

โครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์มีโครงสร้างแบบ Fluid mosaic mode ซึ่งประกอบไปด้วย

phospholipid 2 ชั้น โดยจะหันด้านที่ชอบน้ำออก เรียกว่า hydrophilic head หันด้านที่ไม่ชอบน้ำ

เข้าหากัน เรียก hydrophobic tail และมีโปรตีนแทรกอยู่ระหว่างโมเลกุลของ phospholipid ซึ่งบน

โปรตีนจะมี คาร์โบไฮเดรตเกาะอยู่ด้านบน เรียก ไกลโคโปรตีน (Glycoprotein) เยื่อหุ้มเซลล์ทำหน้าที่

ห่อหุ้มเซลล์ และรักษาสมดุลของสารภายในเซลล์โดยควบคุมการผ่านเข้า-ออกของสารระหว่างเซลล์

กับสิ่งแวดล้อมภายนอก ดังนั้นเยื่อหุ้มเซลล์จึงมีคุณสมบัติเป็นเยื่อเลือกผ่าน (Semipermeable Membrane)

การลำเลียงสารผ่านเซลล์แบ่งออกเป็น 2 รูปแบบใหญ่ดังนี้

  1. การเคลื่อนที่ของสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์
  1.1 การเคลื่อนที่แบบพาสซีฟทรานสปอร์ (passive transport)
Simple diffusion

  เป็นการแพร่จากบริเวณสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีสารละลายเข้มข้นต่ำจน

ทั้งสองบริเวณมีความเข้มข้นของสารละลายเท่ากัน เรียก สมดุลการแพร่ (Dynamic equiibrium)

เช่น การแพร่ของก๊าซในหลอดเลือดฝอย
Facilitated diffusion

จากบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารต่ำโดยผ่านโปรตีน

บนเยื่อหุ้มเซลล์ เช่น การเคลื่อนที่ของ  Ca2+,  Cl-,  Na+ และ K+
osmosis

  การเคลื่อนที่ของสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำ(น้ำมาก)ไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารละลายสูง

(น้ำน้อย)  โดยผ่านเยื่อเลือกผ่านจนกระทั่งถึงจุดสมดุลเมื่ออัตราการเคลื่อนที่ของนํ้าผ่านเยื่อเลือกผ่านไป

และกลับมีค่าเท่า ๆ กันซึ่งการออสโมซิสอาจถือได้ว่าเป็นการแพร่อย่างหนึ่ง การออสโมซิสจะมีผลทำให้

รูปร่างของเซลล์เปลี่ยนแปลงดังนี้
  1. Isotonic solution คือความเข้มข้นของสารละลายภายในเซลล์และภายนอกเซลล์เท่ากัน

เซลล์รูปร่างปกติ
2. Hypertonic solution คือความเข้มข้อของสารละลายภายนอกสูงกว่าภายในเซลล์

น้ำในเซลล์จึงออสโมซิสออกจากเซลล์ เซลล์จะมีสภาพเหี่ยว เรียกกระบวนการแพร่ของนํ้า

ออกมาจากไซโทพลาสซึมและมีผลทำให้เซลล์มีปริมาณเล็กลงนี้ว่า พลาสโมไลซิส (Plasmolysis)
3. Hypotonic solution คือความเข้มข้นของสารละลายภายในเซลล์สูงกว่าภายนอกเซลล์ น้ำจึงออสโมซิส

เข้ามาในเซลล์ทำให้เซลล์แตกหรือเซลล์เต่งในเซลล์พืช เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า

พลาสมอบไทซิส (Plasmoptysis)
  1. 2 การเคลื่อนที่แบบแอคทีฟทรานสปอร์ (active transport)
Active transport

เป็นการเคลื่อนที่ของสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำไปยังบรเวณที่มีความเข้มข้นของ

สารละลายสูงโดยใช้พลังงาน ATP และมีการใช้โปรตีนตัวพา
  2. การเคลื่อนที่ของสารโดยไม่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์
2.1 การเคลื่อนที่แบบเอนโดไซโทซิส (Endocytosis)
Phagocytosis

การนำสารที่มีลักษณะเป็นของแข็งหรือเซลล์ขนาดเล็ก ๆ เข้าสู่เซลล์โดยการสร้างซูโดโปเดียม

(Pseudopodium) โอบล้อมสารนั้นแล้วเกิดเป็นถุงหลุดเข้าไปภายในเซลล์
Pinocytosis

การนำสารที่เป็นของเหลวหรือสารละลายเข้าสู่เซลล์ โดยการทำให้เยื่อหุ้มเซลล์เว้าเข้าไปในไซโทพลาสซึม
เป็นถุงเล็ก ๆ(Vesicle) และถุงนี้จะปิดสนิทหลุดเข้ามาอยู่ในไซโทพลาสซึม

Recepter-mediater

การสร้างถุงล้อมโดยมีโปรตีนที่อยู่บนเยื่อหุ้มเซลล์เป็นตัวรับ(สาร) ซึ่งสารที่เคลื่อนที่เข้าสู่เซลล์ต้อง
มีความจำเพาะในการจับกับโปรตีนตัวรับ ที่เยื่อหุ้มเซลล์จึงจะสามารถเข้าสู่เซลล์ได้
2.2 การเคลื่อนที่แบบเอกโซไซโทซิส (Exocytosis)
Exocytosis

เป็นการเคลื่อนที่ของสารที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่ออกจากเซลล์ โดยสารเหล่านั้นจะบรรจุอยู่ในเวสิเคิล

(Vesicle)จากนั้นเวสิเคิลจะค่อยๆ เคลื่อนเข้ามาเชื่อมรวมกับเยื่อหุ้มเซลล์ทำให้สารที่บรรจุอยู่ในเวสิเคิล

ถูกปล่อยออกสู่นอกเซลล์   เช่น การหลั่งเอนไซม์ต่างๆ