Пасивен транспорт

Най-важното свойство на клетъчната мембрана е нейната избирателна пропускливост, благодарение на която се осъществява пренос на вещества между екстрацелуларното и интрацелуларното пространство. Транспортът, осъществяван през плазмалемата, се дели на активен и пасивен. Пасивният транспорт се осъществява без разход на енергия на АТФ. Преносът се осъществява по концентрационния градиент на веществото. Пасивният транспорт е два вида:

1. дифузия – през плазмалемата преминават частиците на разтвореното вещество;
2. осмоза – през плазмалемата преминава разтворителя.

Дифузия

Дифузията е вид пасивен транспорт, при който частиците на разтвореното вещество се придвижват от място с по-висока към място с по-ниска концентрация, тоест по концентрационния им градиент. В зависимост от това дали пренасяното вещество носи заряд, различаваме проста и улеснена дифузия.

Тъй като двойния фосфолипиден слой е трудно преодолима преграда, само малки липоразтворими вещества (простагландини, стероидни хормони, етер) и малките неполярни молекули (кислород, въглероден диоксид, азот, азотен оксид) преминават лесно през тази бариера чрез проста дифузия. Преносът на водоразтворимите вещества през мембраната се извършва с помощта на транспорт белтъци – преносители. Процесът се означава като улеснена (облекчена) дифузия. Белтъчните преносители, участващи в този вид транспорт, са съставени от дълга полипептидна верига, която преминава многократно през липидния бислой. По този начин се образува структура подобна на канал, през който пренасяното вещество минава, без да има контакт с мембраната. Преносителят е снабден и с участък, с който си взаимодейства с пренасяното вещество. Предполага се, че той претърпява конформационни промени при свързване с пренасяното вещество.

Осмоза

Осмозата е вид пасивен транспорт, при който през мембраната преминава разтворителят – най-често вода, под действието на осмотичния градиент. Важни условия за осъществяване на осмозата са от двете страни на мембраната осмотичните концентрации да са различни и плазмалемата да бъде пропусклива за вода. При осмозата водата преминава от място с по-ниска към място с по-висока осмотична концентрация. Движението на водата се осъществява благодарение на специални канали, наречени аквапорини (трансмембранни белтъци), разположени по повърхността на клетъчната мембрана. Аквапорините са 11 различни вида. Те са тетрамери, изградени от четири субединици. В центъра на всяка се намира една пора, през която преминават водните молекули.

Осмозата зависи от осмолалитета на даден разтвор. Осмолалитетът е осмотичната концентрация на броя частици съдържащите се в един килограм вода. Мерната единица е осмолът. Съществуват различни формули и методи, чрез които може да бъде определен. В повечето случай това се осъществява като се определи температурата на замръзване на разтвора. Когато в един разтвор има разтворени частици, той замръзва при по-ниски температури и колкото по-голяма е тяхната концентрация, толкова по-ниска е температурата на замръзване. Осмотичността на един разтвор зависи от осмолалитета му. Ако два разтвора имат еднакъв осмолалитет те са изоосмотични, а единият разтвор има по-голям осмолалитет спрямо другия той се хиперосмотичен, а ако има по-малък осмолалитет е хипоосмотичен.

Тоничността определя действието на разтвора върху живите клетки. Ако дадени клетки бъдат потопени в разтвор и останат известно време там, могат да се наблюдават три вида промени:

• навлизане на вода в клетките чрез осмоза и увеличаване на клетъчния обем. В този случай клетката се намира в хипотоничен разтвор;
• излизане на вода от клетките, намаляване на обема и сбръчване. В този случаи клетката се намира в хипертоничен разтвор;
• не се наблюдават промени в клетките. Този разтвор се нарича изотоничен. Изотоничните разтвори е необходимо да отговарят на следните изисквания: да имат осмолалитет, който е равен на този на клетъчния цитозол и да няма налични вещества, които да могат да преминават през плазмалемата чрез дифузия.