Header

  • עברית
  • English
  • العربية
  • Moodle
  • You Tube
  • facebook
  • GeoGebra
בית
  • אודות
    • חזון ומטרות מכון דוידסון
    • וויליאם (ביל) דוידסון
    • איך מגיעים?
    • חברי ההנהלה
    • חברי הוועד המנהל
    • עובדי מכון דוידסון
    • דרושים לדוידסון
    • כפר הנוער ע"ש לאוב
    • תמכו בנו
  • פעילויות
    • חוגים
    • מחנות מדע ומשלחות לחול
    • תוכניות למצטיינים
    • קידום והעצמת תלמידים
    • תוכניות מדעיות לכיתות
    • הרצאות, כנסים ואירועים
    • תחרויות
    • מורים − השתלמויות ותמיכה
    • תוכניות מתוקשבות
    • פעילויות החודש במכון דוידסון
  • דוידסון Online
    • שאל את המומחה
    • מאגר מדע: סרטונים וכתבות
    • המעגל המתמטי
    • אפליקציות ויישומוני מדע
    • ניסויי מדע בבית
    • חדר מורים
    • כל מה שרציתם לדעת על המוח
  • גן המדע
    • מידע למגיעים למוזיאון
    • חוגגים איתנו בגן המדע
    • פעילויות לגנים ולבתי ספר
    • פעילויות לארגונים ולקבוצות
    • מוצגים בגן
    • סדנאות "מדעכיף" בפסח
    • רעש וצלצולים בגן המדע
  • פר"ח

דוידסון Online
  • שאל את המומחה
  • מאגר מדע: סרטונים וכתבות
    • נושא החודש
    • רפואה ופיזיולוגיה
    • מדעי החיים
    • כימיה
    • פיסיקה
    • אסטרופיסיקה
    • טור אורח
    • SpaceIL וחלל
    • מדעי כדור-הארץ
    • מתמטיקה ומדעי המחשב
    • טכנולוגיה
    • ידע כללי
    • חדשות המדע
    • יש מקום לספק
  • המעגל המתמטי
  • אפליקציות ויישומוני מדע
  • ניסויי מדע בבית
  • חדר מורים
  • כל מה שרציתם לדעת על המוח

חפשו פעילויות וכתבות

מה חדש בדוידסון Online

חידה שבועית מס' 79: שבע ועשרים ומאה
שלום לכם, בשבוע שעבר חגגנו את חג הפורים. המשימה השבוע תהיה קשורה למספרים במגילת אסתר: מצאו מהו המספר הראשון המופיע במגילה
לידיעה המלאה »
הגנים שאי אפשר בלעדיהם
מדענים מארה"ב יצרו במעבדה חיידק בעל גנום מזערי, המכיל רק את הגנים הנחוצים להישרדות ושופך אור חדש על המרכיבים הגנטיים
לידיעה המלאה »
האם המספרים הראשוניים אינם אקראיים?
מדענים מארצות הברית טוענים כי מצאו חריגה מההתפלגות האקראית בסדר הופעתם של מספרים ראשוניים. מה משמעות הדבר ואיך זה קשור לביטחון
לידיעה המלאה »
בניית מצלמה מגלילי נייר (קמרה אובסקורה)
בניסוי הנוכחי נבנה מעין מצלמה קטנה שמקרינה דמויות על מסך נייר ומאפשרת הגדלה והקטנה של הדמות. המצלמה מבוססת על התקן עתיק שנקרא
לידיעה המלאה »
מיץ תפוזים שקוף – מתכון בישול מולקולרי
בניסוי הזה ניקח מיץ תפוזים ונעשה ממנו נוזל שקוף וצלול בלי לשנות את טעמו, בשיטה של בישול מולקולרי. הניסוי/מתכון מחייב השגחה של
לידיעה המלאה »
חי בסרט מדעי – תחרות הסרטונים
כיצד נוצרים עננים? מדוע תכונות מסוימות עוברות מהורים לילדיהם? מדוע המלפפון ירוק? מה תפקיד הכנפיים במטוסים? על השאלות האלה ועוד
לידיעה המלאה »
חידה שבועית מס' 78: לזכור את פאי במילים
שלום לכם, בשבוע שעבר חגגנו את יום הפאי.  בכתבה המספר שמשגע את העולם (במדור הכתבות של דוידסון-אונליין)  כותב
לידיעה המלאה »

מעבר חומרים דרך ממברנות ביולוגיות

שתף

הממברנות הן קרומים ביולוגיים שמשמשים מעין מחסום ששולט בחילוף החומרים בין התא לסביבתו. הממברנה עצמה היא מחסום כמעט בלתי חדיר לרוב החומרים, כולל אלה שהתא זקוק להם לתפקודו (יונים, סוכרים, חומצות אמינו ועוד). כדי לאפשר מעבר מבוקר שלהם קיימים חלבוני העברה (טרנספורטרים) שמאפשרים מעבר חומרים עם כיוון מפל הריכוזים שלהם או נגדו. הסרטון שלפנינו סוקר את רוב הסוגים של  חלבוני ההעברה.

הסרטון הופק בידי Johnson County Community College ותורגם בידי צוות דוידסון אונליין

לתאים יש מגוון רחב של נשאים שמעבירים חומרים מומסים דרך הממברנה. הנשא הראשון נקרא Uniport, והוא מסוגל להעביר סוג אחד של חומר מומס במורד מפל הריכוזים. הנשא מעביר את המומס באופן סלקטיבי מצד אחד של הממברנה לצדה השני.

נשאים אחרים מוליכים מומסים באופן מצומד, כלומר משלבים שני חומרים באותה פעולה. אם שני המומסים חוצים את הממברנה באותו כיוון, הנשא ייקרא Simport. המומס, שמיוצג בסרטון כעיגול צהוב, נע במקרה הזה במורד מפל הריכוזים שלו, מריכוז גבוה לנמוך. האנרגיה המשתחררת מהמעבר שלו מאפשרת הולכה של מומס אחר, המיוצג כריבוע, נגד כיוון מפל הריכוזים שלו – כלומר מריכוז נמוך לגבוה.

כשנשא מוליך שני סוגים של מומסים בכיוונים שונים בממברנה הוא נקרא antiport. בסרטון, הזו, המומס שמיוצג בעיגול מובל במורד מפל הריכוזים ומאפשר מעבר של המומס השני, שמיוצג במשולש, נגד כיוון מפל הריכוזים.

הובלה מצומדת של שני חומרים מתאפשרת בזכות האנרגיה הפוטנציאלית של מפל הריכוזים, בדומה לאנרגיית המים בסכר בתחנת כוח הידרואלקטרית. הקישור של המומס הראשון יוצר שינוי מבני בחלבון, שמאפשר לו לעבור לצד השני של הממברנה. שחרורו בצד השני מאפשר שינוי מבני שמשחזר את המבנה המקורי של הנשא.

קיימים שני סוגים נוספים של חלבוני הולכה, שאינם מתוארים בסרטון. הראשון הוא המשאבה, שמובילה מומסים נגד כיוון מפל הריכוזים שלהם, בלי צימוד לממס במורד מפל הריכוזים. האנרגיה שמאפשרת מעבר כזה מתקבלת מפירוק ATP. דוגמה מפורסמת היא משאבת הנתרן-אשלגן שתפקידה ליצור מפל של ריכוזי נתרן ואשלגן בין שני צדי הדופן. לשם כך היא שואבת את הנתרן החוצה ואת האשלגן פנימה תוך שימוש ב-ATP. ברוב המקרים משאבות משמשות כדי ליצור מפל ריכוזים שמשמש נשאים אחרים להולכת מומסים.

סוג שני הוא התעלה היונית. התעלה הינה מבנה גלילי בממברנה שמאפשר זרימה של מומסים במורד מפל הריכוזים, בלי השקעת אנרגיה. התעלה מוליכה את המומסים במהירות הגבוהה ביותר ופועלת כמעין חור בממברנה שמאפשר מעבר של חומרים מסוימים בהתאם למאפייניהם. רוב התעלות מוליכות יונים, כמו נתרן, אשלגן, כלור וסידן, אך יש גם תעלות שמוליכות חומרים מורכבים יותר כמו מים וגליצרול.

התעלות מבוקרות היטב על ידי מנגנונים מגוונים (מתח ממברנה, חומציות, קולטנים שונים ועוד). הן ממלאות תפקיד חשוב בתהליכים רבים, כמו הולכת האות העצבי, קביעת קצב הלב, הפרשת חומרים בתא, התכווצות שרירים ועוד.

ארז גרטי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע



הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בתגובה לכתבה זו ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.

  • This article has 4 comments
  • 30.07.09
ATP, אנרגיה פוטנציאלית, הפרשי פוטנציאלים, חלבונים, ממברנה ביולוגית, מתח פנים, תעלות יונים

תגובות

ממברנה

הוגש ע"י יפנ ב־ו', 11.03.2016 , 00:23.

האם היכולת של חומר לעבור דרך הממברנה לגוף התא- כמו בתא עצב- מתאפשרת רק בעזרת סוגים שונים של חלבונים-המכונים "משאבות" או שיש דרכים נוספות לתהליך?

אשמח לדעת ע"כ באופן תמציתי וממצה.

תודה

  • השב
  • אשכול המלא

המשך...

הוגש ע"י נטע ב־ד', 23.01.2013 , 15:05.

אז בעצם העברה מזורזת=העברה דרך תעלות יוניות?
לא כך כך ברור לי כיצד מתרחשת החלוקה לסוגים של ההעברות...

  • השב
  • אשכול המלא

תשובה

הוגש ע"י ארז גרטי ב־א', 27.01.2013 , 22:46.

שלום נטע
בגדול ישנם שלושה סוגים של מוליכי יונים:
משאבות - מוליכים המובילים יונים נגד כיוון מפל הריכוזים שלהם (מהריכוז הנמוך לגבוה) תוך השקעת אנרגיה. זו הצורה האיטית ביותר של הולכת יונים מלבד דיפוזיה דרך הממברנה.

טרנספורטרים - חלבונים ממברנלים המוליכים יונים עם כיוון מפל הריכוזים או נגד כיוון מפל הריכוזים בצימוד להעברת יון אחר עם הכיוון. דוגמא לכך היא הובלה של סידן נגד מפל הריכוזים תוך שימוש באנרגית הובלת הנתרן עם כיוון מפל הריכוזים(סידן מובל מהריכוז הנמוך לגבוה והנתרן מהגבוה לנמוך).

תעלות יוניות - הובלה פאסיבית של יונים עם כיוון מפל הריכוזים בלבד (מהריכוז הגבוה לנמוך). תעלות יוניות הינן למעשה מבנים גליליים הנעוצים בממברנה ומאפשרים זרימה חופשית של יונים על פי פרמטרים מסויימים (יש תעלות שמובילות יונים חיוביים, יש תעלות שמובילות יונים עד גודל מסויים, מטען מסויים וכו'). זוהי הדרך המהירה ביותר להוביל יונים דרך הממברנה.

אם יש לך שאלות נוספות אשמח לעזור

ארז

  • השב

יש מספר דברים שלא הבנתי...

הוגש ע"י נטע ב־ד', 23.01.2013 , 15:04.
  • השב
  • אשכול המלא

פרסום תגובה חדשה

ערך מאפיין זה ישאר פרטי ולא יוצג באופן ציבורי.
Image CAPTCHA
נא הקלד את התווים הנראים בתמונה זו
הדפס
CodeOasis
  • דף הבית
  • אודות
  • תוכניות
  • דוידסון Online
  • גן המדע
  • פר"ח
  • תנאי שימוש
  • RSS
כל הזכויות שמורות למכון דוידסון לחינוך מדעי ליד מכון ויצמן למדע (ע"ר)