Passzív szállítás - anyagok átvitele egy nagy koncentrációjú területről egy fújóenergiával rendelkező területre energiafogyasztás nélkül (például diffúzió , ozmózis ). A diffúzió egy anyag passzív mozgása egy magasabb koncentrációjú területről egy alacsonyabb koncentrációjú területre. Az ozmózis bizonyos anyagok passzív mozgása egy félig áteresztő membránon keresztül (általában a kis molekulák átjutnak, a nagyok nem).
Az anyagoknak a sejtbe membránokon keresztül történő behatolása háromféleképpen lehetséges: egyszerű diffúzió, könnyített diffúzió, aktív transzport .
Az egyszerű diffúzió útján az anyag részecskéi áthaladnak a lipid kettős rétegen. Az egyszerű diffúzió irányát csak az anyag koncentrációjának különbsége határozza meg a membrán mindkét oldalán. Egyszerű diffúzióval hidrofób anyagok (O 2 , N 2 , benzol) és poláris kismolekulák (CO 2 , H 2 O, karbamid ) hatolnak be a sejtbe . A viszonylag nagy poláris molekulák (aminosavak, monoszacharidok), töltött részecskék (ionok) és makromolekulák (DNS, fehérjék) nem hatolnak be.
Az egyszerű diffúzió olyan folyamat, amelyben a gáz vagy az oldott anyagok szétterjednek és kitöltik az anyag teljes térfogatát. A folyadékban oldott molekulák vagy ionok kaotikus állapotban a sejtmembrán falával ütköznek, ami kettős kimenetelű lehet: a molekula vagy pattan, vagy áthalad a membránon. Ha ez utóbbinak nagy a valószínűsége, akkor a membránt áteresztőnek mondjuk az adott anyag számára.
Ha egy adott anyag koncentrációja a membrán mindkét oldalán eltérő, akkor olyan folyamat megy végbe, amely segít a koncentráció kiegyenlítésében. A jól oldódó (hidrofil) és oldhatatlan (hidrofób) anyagok egyaránt átjutnak a sejtmembránon.
Abban az esetben, ha a membrán egy adott anyaggal szemben rosszul vagy nem áteresztő, ozmotikus erők hatásának van kitéve. A sejtben lévő anyag kisebb koncentrációja esetén összehúzódik, nagyobb koncentrációban vizet enged be.
A legtöbb anyag a membránon keresztül a benne elmerült transzportfehérjék (hordozófehérjék) segítségével jut el. Minden transzportfehérje folyamatos fehérjejáratot képez a membránon keresztül. A hordozófehérjék segítségével az anyagok passzív és aktív transzportja is megvalósul. A poláris anyagok (aminosavak, monoszacharidok), töltött részecskék (ionok) csatornafehérjék vagy hordozófehérjék részvételével, elősegített diffúzióval haladnak át a membránokon. A hordozófehérjék részvétele az egyszerű passzív diffúzióhoz képest nagyobb arányú megkönnyített diffúziót biztosít. A megkönnyített diffúzió sebessége számos okból függ: a szállított anyag transzmembrán koncentráció-gradiensétől, a szállított anyaghoz kötődő hordozó mennyiségétől, az anyagnak a hordozó egyik felületén történő megkötésének sebességétől. membránon (például a külsőn), a hordozómolekulában végbemenő konformációs változások sebességére, melynek eredményeként az anyag a membránon keresztül transzportálódik és a membrán másik oldalán szabadul fel. A könnyített diffúzió az ATP hidrolízis miatt nem igényel különösebb energiaköltséget. Ez a tulajdonság megkülönbözteti a megkönnyített diffúziót az aktív transzmembrán transzporttól.
Sok anyag egyszerű diffúzióval hatol át a biológiai membránokon. A nagy polaritású és szerves természetű anyagok azonban egyszerű diffúzióval nem tudnak áthatolni a membránon, ezek az anyagok elősegített diffúzióval jutnak be a sejtbe. A könnyített diffúzió egy anyag diffúziója annak koncentrációgradiense mentén [1] , amely speciális hordozófehérjék segítségével valósul meg.
Az ilyen típusú szállítás jellemzői:
A fent felsorolt jellemzők mindegyike speciális hordozófehérjék hatásának, valamint a sejtben lévő alacsony tartalomnak az eredménye. Az átvitt anyagok maximális számának elérésekor, amikor az összes hordozó foglalt, a további növekedés nem vezet az átvitt anyagok mennyiségének növekedéséhez - ez a telítés jelensége. Azok az anyagok, amelyeket folyamatosan ugyanaz a hordozó szállít, versenyezni fognak érte – ez a verseny jelensége.
Többféle szállítás létezik. Unitranszport - amikor a molekulák vagy ionok a membránon keresztül más anyagok ellenére is áthaladnak. Symport - az anyagok átvitelét más vegyületekkel irányítják. Antiport - egy anyag szállítása egy másik anyaggal vagy ionnal szemben irányul (nátrium-kálium pumpa).
A hordozófehérjék olyan transzmembrán fehérjék, amelyek specifikusan megkötik a szállított anyag molekuláját, és a konformáció megváltoztatásával a molekula átvitelét a membrán lipidrétegén keresztül végzik. Minden típusú hordozó fehérjéknek specifikus kötőhelyei vannak a szállított molekulához. Passzív és aktív membrántranszportot is tudnak biztosítani.