Transmembrane Transport

The cell membrane is semipermeable. Substances that pass through it can pass freely or with the help of membrane carriers. Substance transport can then be active or passive.

Passive transport
Passive transport is the transfer of substances across the cell membrane that occurs spontaneously through channels and ]]carrier proteins]]. Unlike active transport, this process does not consume any chemical energy ( ATP ). Passive transport depends on the permeability of the cell membrane, which is composed of a double layer of phospholipids and interspersed proteins. The basic types of passive transport are simple diffusion, facilitated diffusion and osmosis.

Diffusion
Diffusion is a spontaneous process of penetration of particles of one substance into another with an effort to spread evenly throughout the entire volume. It occurs due to disordered thermal movement of particles. Substances tend to move from an environment with a higher concentration to an environment with a lower concentration. Diffusion is not an energy-intensive process. Diffusion enables the movement of substances inside cells and thereby, metabolism.

Simple Diffusion
Simple diffusion enables the transport of substances along a concentration gradient (from places with a higher concentration to places with a lower concentration). It takes place with polar molecules of small dimensions or various types of gases.

Facilitated diffusion
Facilitated diffusion is a type of passive transport in which substances cross the membrane along their electrochemical gradient using carriers embedded in the membrane

Osmosis
Osmosis is a type of passive transport in which a solvent (most often water) moves through a semi-permeable membrane from a space with a less concentrated solution to a space with a more concentrated solution.

.

Prostup iontovými kanály
Iontové kanály spolu s přenašečovými proteiny jsou struktury, které se účastní transportů přes biologickou membránu. Můžeme je dělit dle principu jejich otevření.
 * Iontové kanály stále otevřené
 * Iontové kanály napěťově řízené
 * Iontové kanály chemicky řízené
 * Iontové kanály řízené napětím i chemicky
 * Iontové kanály řízené mechanicky

Aktivní transport
náhled|vpravo|350px|I – uniport, II – symport, III – antiport Aktivní transport je přenos látek přes buněčnou membránu, který je narozdíl od pasivního transportu spjat se spotřebou energie. Díky dodané energii, která vzniká nejčastěji štěpením ATP, je možné vykonávat tento transport i proti směru koncentračního gradientu (koncentračního spádu).

Aktivní transport umožňují specializované integrální membránové proteiny zabudované v buněčné membráně:
 * Iontové pumpy – iontové kanály vybavené enzymem ATPáza.
 * Přenašečové proteiny vybavené enzymem ATPáza.

náhled|vpravo|350px|Schéma funkce sodno-draselné pumpy

Iontové pumpy
Iontové pumpy jsou penetrující integrální proteiny v buněčné membráně, které slouží k přenosu látek proti koncentračnímu gradientu. Při přenosu látek dochází ke spotřebě ATP.

Endocytóza
náhled|vpravo|350px|Typy endocytózy Endocytóza je energeticky a materiálově náročný proces charakteristický pro živočišné buňky. Při endocytóze dochází k pohlcování částic z vnějšího prostředí. Buňky jsou od vnějšího prostředí odděleny cytoplazmatickou membránou. Endocytózou se do nich dostávají například některé hormony, lipoproteinové částice, viry, protilátky, ale i poškozené buňky či bakterie.

Fagocytóza
Fagocytóza je schopnost buněk pohlcovat cizorodé částice, mikroby či poškozené buňky. Buňky schopné fagocytózy se podílejí na nespecifické imunitě organizmu – antigen prezentující buňky, monocyty, z kterých se vyvíjejí jednotlivé druhy makrofágů (Kupfferovy buňky, histiocyty, mikroglie a další), a bílé krvinky (neutrofilní leukocyty, eozinofilní leukocyty).

Pinocytóza
Pinocytóza je jedním z podtypů endocytózy. Při pinocytóze buňka přijímá extracelulární tekutinu (extracellular fluids = ECF) a velmi malé částice. náhled|vpravo|350px|Exocytóza

Exocytóza
Exocytóza je kontinuální proces, při němž buňka vylučuje skrze buněčnou membránu (plasmalemu) větší částice (např. makromolekuly) přímo do extracelulární matrix. Membránový měchýřek (vesikula) obsahující sekret putuje k membráně, splyne s ní a následně uvolní vnitřní obsah do svého okolí.

náhled|střed|450px|Membránový transport: A - prostá difuze; B - stále otevřené iontové kanály; C, D - řízené iontové kanály; E - symport

Související články

 * Aktivní transport
 * Antiport
 * Difuze
 * Endocytóza
 * Fagocytóza
 * Iontové kanály
 * Pinocytóza

Zdroj

 * LEOŠ NAVRÁTIL, ROSINA JOZEF A KOLEKTIV, Medicínská biofyzika [online]. [cit. 2014-16-11]. <[https://www.grada.cz/medicinska-biofyzika-
 * MESCHER, Anthony L. Junqueira's basic histology: text and atlas. Thirteenth edition. New York [etc.]: McGraw-Hill Medical, 2013. ISBN 978-0-07-178033-9.
 * LEOŠ NAVRÁTIL, ROSINA JOZEF A KOLEKTIV, Medicínská biofyzika [online]. [cit. 2014-16-11]. <[https://www.grada.cz/medicinska-biofyzika-
 * MESCHER, Anthony L. Junqueira's basic histology: text and atlas. Thirteenth edition. New York [etc.]: McGraw-Hill Medical, 2013. ISBN 978-0-07-178033-9.
 * LEOŠ NAVRÁTIL, ROSINA JOZEF A KOLEKTIV, Medicínská biofyzika [online]. [cit. 2014-16-11]. <[https://www.grada.cz/medicinska-biofyzika-
 * MESCHER, Anthony L. Junqueira's basic histology: text and atlas. Thirteenth edition. New York [etc.]: McGraw-Hill Medical, 2013. ISBN 978-0-07-178033-9.
 * MESCHER, Anthony L. Junqueira's basic histology: text and atlas. Thirteenth edition. New York [etc.]: McGraw-Hill Medical, 2013. ISBN 978-0-07-178033-9.
 * MESCHER, Anthony L. Junqueira's basic histology: text and atlas. Thirteenth edition. New York [etc.]: McGraw-Hill Medical, 2013. ISBN 978-0-07-178033-9.
 * MESCHER, Anthony L. Junqueira's basic histology: text and atlas. Thirteenth edition. New York [etc.]: McGraw-Hill Medical, 2013. ISBN 978-0-07-178033-9.
 * MESCHER, Anthony L. Junqueira's basic histology: text and atlas. Thirteenth edition. New York [etc.]: McGraw-Hill Medical, 2013. ISBN 978-0-07-178033-9.
 * MESCHER, Anthony L. Junqueira's basic histology: text and atlas. Thirteenth edition. New York [etc.]: McGraw-Hill Medical, 2013. ISBN 978-0-07-178033-9.
 * MESCHER, Anthony L. Junqueira's basic histology: text and atlas. Thirteenth edition. New York [etc.]: McGraw-Hill Medical, 2013. ISBN 978-0-07-178033-9.