Membránový transport

**Membránový transport** je termín používaný vo fyziológii a molekulárnej biológii a označuje súbor mechanizmov umožňujúcich prestup látok cez plazmatickú membránu. Bunková membrána je polopriepustná (semipermeabilná) – prenikať do bunky (alebo jej organel) alebo z nej unikať tak môžu len niektoré látky, pričom tento prestup je až na malé výnimky riadený.

Najvýznamnejšou hodnotou membránového transportu je *[[gradient]]*, ktorý môže byť *koncentračný* (na jednej strane membrány je látka vo vyššej koncentrácii ako na druhej) alebo *elektrický*. Transport látok v smere gradientu sa označuje ako pasívny a nevyžaduje energiu, transport proti smeru gradientu je aktívny a energiu vyžaduje (vo forme štiepenia ATP).

## Rozdelenie transportných mechanizmov
;A. Jednoduchá difúzia
;B. Sprostredkovaný transport
**pasívny*
**iónové kanály
**facilitovaná difúzia
**aktívny*
**primárne aktívny
**sekundárne aktívny

## Jednoduchá difúzia
Takýmto spôsobom prenikajú do a z bunky prakticky voľne látky rozpustné v tukoch, pre ktoré nie je dvojvrstvová fosfolipidová membrána prekážkou. Okrem týchto látok do cez membránu difúziou prenikajú malé molekuly ako CO<sub>2</sub>, kyslík a niekedy voda. 

Difúzia prebieha v smere gradientu a jej rýchlosť ovplyvňuje veľkosť resp.strmosť gradientu, teplota, plocha a priepustnosť membrány pre danú látku.

## Sprostredkovaný transport
### Pasívny
Tento spôsob transportu je pasívny a nespotrebúva energiu.

#### Iónové kanály
thumb|Hlavné spôsoby prenosu signálov v bunkách
Iónový kanál je transmembránový proteín, ktorého štruktúra tvorí v plazmatickej membráne tunel. Týmto tunelom môžu do alebo z bunky difundovať ióny v smere elektrochemického gradientu. Iónový kanál je dynamická štruktúra, ktorej priepustnosť sa môže s vysokou frekvenciou meniť. Podľa spôsobu riadenia ich priepustnosti sa rozdeľujú na 5 skupín:
* *trvalo otvorené iónové kanály* – zabezpečujú obojsmernú priepustnosť pre ióny a malé molekuly; kanály pre vodu sa označujú ako *akvaporíny*
* *iónové kanály riadené napätím* – priepustnosť ovplyvňuje zmena elektrického potenciálu bunkovej membrány (typicky Ca2+, K+ a Na+ kanály)
* *iónové kanály riadené chemicky* – kanály, ktoré reagujú na signálové molekuly (ligandy, mediátory); môžu byť:
***ionotropné* – s priamou väzbou na receptor, rýchly (najmä receptory pre excitačné aminokyseliny)
***s nepriamou väzbou* – cez tzv. „druhého posla“; cesta je signálová molekula + samostatný receptor + prevodná látka (najčastejšie G-proteín) + efektor → vzniká „druhý posol“ (napr. cAMP) + kanál a jeho zmena stavu
* *iónové kanály riadené napätím aj chemicky*
* *iónové kanály riadené mechanicky* – sú hlavne súčasťou mechanoreceptorov a viazané na cytoskelet (sú napríklad v receptoroch vnútorného ucha)

#### Facilitovaná difúzia
Facilitovaná difúzia je spôsob transportu, ktorý využíva transportné proteíny plazmatickej membrány. Molekula sa na proteín naviaže, čo spôsobí zmenu jeho tvaru a presun molekuly na opačnú stranu membrány. Tento prenos je podstatne rýchlejší ako jednoduchá difúzia, pričom rýchlosť závisí na:
* strmosti elektrochemického gradientu
* transportnej rýchlosti konkrétneho typu transportného proteínu (ktorá nezávisí len od jeho štruktúry ale i od okolitého prostredia – napr. pH)
* počte transportných proteínov v plazmatickej membráne (naň majú vplyv napríklad niektoré hormóny)

### Aktívny
Na svoje fungovanie spotrebúva energiu vo forme štiepenia ATP. Typickým a najrozšírenejším príkladom je *Na<sup>+</sup>-K<sup>+</sup> pumpa*, ktorá sa vyskytuje v membránach prakticky všetkých buniek a ktorá udržuje stabilný pomer koncentrácií týchto iónov v bunke a mimo nej. Transportuje Na+ von z bunky a K+ do bunky a spotrebúva jednu až dve tretiny energie bunky. Transportný proteín má ATP-ázovú aktivitu, štiepi ATP na ADP a fosfát na následne uvoľnená energia stačí na prenos 3 Na+ von a 2 K+ do bunky. Rýchlosť transportu ovplyvňuje pri dostatku energie iba rýchlosť samotného transportného proteínu a jeho počet na membráne.

#### Primárne aktívny
Primárne aktívny transport prebieha proti smeru elektrochemického gradientu a vyžaduje preto energiu.

#### Sekundárne aktívny
Tento systém pre svoje fungovanie nepotrebuje energiu priamo a je preto de facto pasívny. Pracuje však vždy v spojení s iným systémom, ktorý energiu spotrebúva. Ak tieto systémy transportujú dve látky rovnakým smerom, označuje sa ako *symport*, ak každá smeruje na opačnú stranu membrány, *antiport*.

## Pozri aj

* G-proteíny
* akvaporíny

## Zdroje
*
*

Kategória:Fyziológia
Kategória:Molekulárna biológia