Lipid çift tabakasının, yalnızca çok az sayıda polar olmayan molekülün bir hücreye serbestçe girmesine veya çıkmasına izin vererek etkili bir bariyer olarak nasıl davrandığını tartıştık. Çoğunlukla bu seçicilik değerli bir fonksiyon olup hücrenin bütünlüğünü korumasını sağlarken, hücrelerin amino asitler, şekerler ve nükleotitler gibi belirli büyük, polar molekülleri zarları boyunca hareket ettirmesi gerekir . Sonuç olarak, hücre zarları, belirli moleküllerin taşınmasına izin veren özel yapılar gerektirir.
Zar taşınımı
Moleküllerin hücre zarının bir tarafından diğerine geçmesinin birkaç farklı yolu vardır. Difüzyon ve ozmoz gibi bazı yollar, hücreden enerji harcaması gerektirmeyen doğal süreçlerdir ve pasif taşıma olarak adlandırılır. Diğer taşıma yöntemleri, hücresel enerji gerektirir ve aktif taşıma olarak adlandırılır. Bu iki taşıma biçimine ek olarak, endositoz ve ekzositoz gibi daha sonra tartışılacak olan ve işlevleri için aynı zar proteinleri setini gerektirmeyen başka taşıma biçimleri de vardır.
Pasif ulaşım
Difüzyon, polar olmayan moleküllerin doğal olarak daha yüksek konsantrasyonlu bir alandan daha düşük konsantrasyonlu bir alana aktığı doğal bir olgudur. Osmoz benzer bir süreçtir, ancak özellikle su moleküllerini ifade eder. Daha önce tartıştığımız bu molekül sınıflarının her ikisi de lipid çift katmanını geçme yeteneğine sahiptir. Görüldüğü gibi, ne difüzyon ne de ozmoz enerji harcamasını gerektirmez.
Aktif taşımacılık
Aktif taşıma, bir hücre bir molekülü difüzyon, ozmoz veya polarite tarafından dikte edilen doğal yöne karşı aktif olarak zarından pompaladığında meydana gelir. Görüldüğü gibi, bu tür taşıma enerji gerektirir.
Taşıma Proteinleri
Hem pasif hem de aktif taşımaya, taşıyıcı görevi gören transmembran proteinlerin yardımı ile aracılık edilir. iki ana taşıyıcı protein sınıfını gösterir: taşıyıcı proteinler ve kanal proteinleri. Çoğunlukla, taşıyıcı proteinler aktif taşımaya aracılık ederken, kanal proteinleri pasif taşımaya aracılık eder. Taşıyıcı proteinler, molekülün bağlanması üzerine konformasyonel bir değişikliğe uğrayarak lipid çift tabakasında bir açıklık oluşturur. Kanal proteinleri, lipid çift tabakası boyunca hidrofilik gözenekler oluşturur. Açık olduklarında, bu gözenekler belirli moleküllerin geçmesine izin verir. İyonoforlar adı verilen başka bir taşıma proteini sınıfı daha vardır. Bunlar, belirli iyonlar için çift katmanlı geçirgenliği artıran küçük, hidrofobik proteinlerdir.
Taşıma proteinleri, hücre yaşamı ve hücre etkileşimleri için kritik öneme sahiptir. Çok hücreli organizmalarda iyonların ve moleküllerin uygun dağılımına izin verirler. Ek olarak, uygun hücre içi ve hücre dışı pH seviyelerini korumaya yardımcı olabilirler, hücreler arasındaki iletişimi kolaylaştırabilirler ve protein sentezi dahil olmak üzere çok sayıda başka temel işlevi içerirler.
