Diffusie, osmose en actief transport
Leestijd: 5 minuten / Kijktijd: 4 minuten
Om transport over het celmembraan te begrijpen hebben we twee spelers nodig: een cel en zijn omgeving. Twee begrippen zijn hierbij de basis: intracellulaire vloeistof (alle vloeistof binnen de cel) en extracellulaire vloeistof (alle vloeistof buiten de cel). De samenstelling van de intracellulaire vloeistof wordt voor het grootste deel geregeld door de cel zelf. Dit wordt gedaan met:
- passief transport (kost geen energie)
- en actief transport (kost wel energie, in de vorm van ATP).
Wat is diffusie?
Passief transport kan door diffusie en osmose. Diffusie is het fenomeen dat stoffen zich verplaatsen van een plek met een hoge concentratie naar een plek met een lage concentratie, langs een concentratiegradiënt. Bij een glas limonade werkt het als volgt: de limonade zal niet op één plek blijven, maar zich verspreiden over het hele glas. Dit heet diffusie. In het lichaam zien we dit ook, bijvoorbeeld bij de uitwisseling van gassen in de longen. Zuurstof gaat van de lucht naar de zuurstofarme cel en CO2 precies andersom.
Wat is osmose?
Dan nu de andere variant: osmose. Een celmembraan kan je zien als een semipermeabele wand. Het celmembraan, ook wel plasmamembraan genoemd, bestaat uit fosfolipiden met een hydrofiele kop en een hydrofobe staart. De staarten trekken naar elkaar toe en zo ontstaat een membraan met twee lagen dat voor sommige stoffen te passeren is, namelijk water, zuurstof en CO2. Voor andere stoffen geldt dit niet: suiker, zout en eiwitten. Vandaar de benaming semipermeabel.
Als we een bakje nemen met een semipermeabele wand en aan de ene kant een lage concentratie suiker doen en aan de andere kant een hoge concentratie, dan zal het water zich gaan herverdelen om de concentratie gelijk te maken. De suiker kan niet door de wand heen, dus zal het water zich gaan verplaatsen.
In het lichaam gebeurt hetzelfde. Een goed voorbeeld hiervan is de plasma osmolariteit oftewel de zouthuishouding van het lichaam. In de normale situatie is er een evenwicht in de zoutconcentratie van het lichaam, dit heet isotoon. Daarom zal je tijdens je stage eigenlijk altijd een zoutinfuus van NaCl 0,9% aanhangen bij een patiënt, omdat de concentratie zout in het infuus gelijk is aan de concentratie zout in het lichaam.
Zouden we nou een hypertone zoutoplossing geven, dus met meer zout, via het infuus dan zullen de cellen (bijvoorbeeld de rode bloedcellen of hersencellen) krimpen. Dit gebeurt omdat het water naar de hoge concentratie zal gaan en zich dus naar extracellulair zal verplaatsen. En als we een hypotone zoutoplossing geven zullen de cellen juist opzwellen, omdat water van extracellulair naar intracellulair gaat. Je kunt je voorstellen dat de patiënt hier erg ziek van zou worden en kan komen te overlijden.
Wat is actief transport?
Dan hebben we ook nog het actief transport. Een voorbeeld hiervan zijn de transportkanalen. Deze zitten in het plasmamembraan om te fungeren als deur om naar binnen te gaan, waarbij elke deurbeweging ATP kost. Het bekendste voorbeeld hiervan is de natrium kalium pomp, waarbij natrium naar buiten wordt gepompt en kalium naar binnen.
Dan hebben we ook nog een vorm van actief transport dat bulktransport heet. Cellen van het afweersysteem komen wel eens lichaamsvreemde stoffen tegen die te groot zijn om door de transportkanalen te passen, bijvoorbeeld een bacterie. Deze kunnen ze opeten en dat heet fagocytose. Binnen de cel wordt de bacterie onschadelijk gemaakt en vervolgens wordt wat er overgebleven is uitgepoept, dit heet exocytose.
De basis van biologie is erg belangrijk om te snappen. Dit helpt je namelijk om te redeneren wat er gebeurt als je bijvoorbeeld een NaCL 0,9% aanhangt, en wat er juist gebeurt als je een infuus aanhangt met een hoger zoutgehalte.
Op de Juf Danielle Academie is een hoofdstuk aanwezig over de basis van ons lichaam: Moleculen, cellen en weefsels. Leer onder andere over het plasmamembraan, celorganellen, mitose/meiose, en de aanmaak van ATP.
Belangrijkste begrippen
Hieronder vind je een kort overzicht van de belangrijkste begrippen in deze blog:
- ATP = adenosinetrifosfaat
- Hydrofiel = wateraantrekkend
- Hydrofoob = waterafstotend
