PRIJEM A VYDAJ LATOK

Príjem a výdaj látok patrí medzi základné procesy a je podmienkou existencie bunky. Táto komunikácia sa uskutočňuje cez bunkové povrchy, ktoré oddeľujú bunku od vonkajšieho prostredia. Veľký význam v tejto komunikácii má cytoplazmatická membrána, ktorá je polopriepustná, selektívne prepúšťa potrebné látky z a do bunky. Vďaka chemickej štruktúre prepúšťa táto membrána i väčšie molekuly či bunkové časti. Po smrti bunky sa plazmatická membrána stáva priepustnou, permeabilnou.

Bunka prijíma látky potrebné na:

·                    krytie spotreby energie (cukry, tuky)

·                    stavbu bunky (cukry, bielkoviny)

·                    riadenie činnosti bunky (bielkoviny, hormóny, enzýmy)

·                    chod metabolických procesov (voda, ióny, vitamíny)

 

Bunka vylučuje látky, ktoré:

·                     nepotrebuje alebo sú pre ňu škodlivé (oxid uhličitý, močovina)

·                     potrebujú iné bunky (enzýmy, vitamíny, hormóny)

·                     sú potrebné na ochranu (protilátky)

Rozlišujeme tri základné typy prenosu látok:

·                    pasívny transport - prebieha bez spotreby energie

·                    aktívny transport - pre prenos látok cez membránu je potrebná energia

·                    cytózy - prenos veľkých molekúl a celých častíc za prestavby membrány

Pasívny transport znamená prenos biomolekúl atómovej alebo nízkomolekulárnej povahy cez biomembrány bez spotreby energie. Je to proces závislý od koncentračného gradientu solutu a permeability membrány. Zaraďujeme sem difúziu a osmózu.

Difúzia

Ide o pohyb molekúl, atómov a iónov z miesta vyššej koncentrácie na miesto s nižšou koncentráciou, čiže po koncentračnom spáde (gradiente). Rýchlosť a rozsah difúzie zásiví od rozdielu koncentrácia látky (solutu) na oboch stranách biomembrány. Proces sa zastaví, keď dôjde k vyrovaniu koncentrácie látky na oboch stranách membrány, tzn. keď dôjde k eliminovaniu koncentračného gradientu. Takto sa prenášajú kyslík, oxid uhličitý, organické neelektrolyty (alkohol, močovina), ako aj niektoré jedy a farbivá.

Uľahčená difúzia predstavuje pohyb molekúl cez biomembránu pomocou špecifických proteínových prenášačov zabudovaných v membráne. Takýmto spôsobom sa prenáša napr. glukóza, pretože je nerozpustná v tukoch a molekula je príliš veľká, aby sa dostala cez membránové póry. Napriek tomu, že je potrebná špecifická bielkovina vo funkcii prenášača, prebieha tento proces po koncentračnom gradiente bez spotreby energie.

Osmóza

Z fyzikálneho hľadiska je to jednosmerný prechod molekúl rozpúšťadla (solventu) cez semipermeabilnú membránu. V biologickom ponímaní sa jedná v podstate o špeciálny názov pre difúziu molekúl vody. Hnacou silou je rozdiel koncentrácií osmoticky aktívnych častíc. Osmóza závisí od koncentračného spádu.

Osmózu si možno demonštrovať na roztoku NaCl a čistej destilovanej vode, ktoré sú od seba oddelené semipermeabilnou membránou umožňujúcou prechod molekúl vody, ale nie iónov Na+ a Cl-. Voda sa "snaží" zriediť roztok na opačnej strane membrány, čo možno vidieť na stúpajúcej hladine roztoku NaCl a naopak klesajúcej hladine destilovanej vody. Osmotický tlak (Π) (vyjadruje sa v pascaloch [Pa]) je fyzikálna veličina, ktorej hodnotou je tlak, akým musíme pôsobiť na kvapalinu, aby sme zabránili osmóze (tzn. aby rozdiel hladín Δh = 0). Udržanie stáleho osmotického tlaku je životne dôležité pre bunku aj organizmus.

Bunka môže vodu osmoticky nasávať alebo strácať v závislosti od koncentrácie osmoticky aktívnych častíc v mimobunkovom prostredí a v bunkovej šťave vakuoly. Z tohto hľadiska rozlišujeme niekoľko osmotických hodnôt prostredia: