מעבר חומרים דרך קרומים

1. מעבר חומרים דרך קרומים הוכן ע"י רינה ליברמן דף למורה – קובץ word

2. מושגים • תמיסה - תמיסה היא תערובת אחידה (שלא ניתן להבחין בין המרכיבים השונים בעין) של שני חומרים או יותר. • ממס - החומר בתמיסה שמספר המולקולות שלו גדול יותר נקרא ממס. בדר”כ אנחנו משתמשים בתמיסות נוזליות, שבהן הממס הוא מים . • מומס - החומר בתמיסה שמספר המולקולות שלו קטן יותר נקרא מומס.בדר”כ אנחנו משתמשים בתמיסות נוזליות, שבהן המומס הוא מוצק או נוזל.

3. מושגים המשך • ריכוז תמיסה - מבטא את כמות המומס המצויה בכמות נתונה של תמיסה. • מפל ריכוזים - הבדל בריכוז חומר לאורך מרחק נקרא מפל ריכוזים. • קרום בררני - קרום דרכו יכולות לעבור רק חלק מהמולקולות. • לחץ אוסמוטי -לחץ הנוצר בתמיסה כתוצאה מנוכחות מומסים ומשמש קנה מידה לכוח שבו שואפות מולקולות המים לעבור מתמיסה מהולה לתמיסה מרוכזת. מבוטא ביחידות לחץ. • לחץ הידרוסטאטי– הלחץ שמפעיל נוזל על דפנות הכלי שבו הוא נמצא. • תעלות – מבנים חלבוניים היוצרים מעין סביבה הידרופילית בתווך הפוספוליפידי, מצד אחד לצד האחר של קרום התא. • נשאים– חלבונים הקשורים בהעברת חומרים דרך קרום התא.

4. מעבר חומרים דרך קרום התא מעבר החומרים דרך קרום התא מתבצע במספר דרכים: • העברה פעילה • העברה סבילה

5. העברה סבילה • העברת חומרים ללא השקעת אנרגיה • העברת חומרים בכיוון מפל ריכוזים (מהריכוז הגבוה של החומר לריכוז הנמוך שלו). צורות העברה סבילה: • דיפוזיה • אוסמוזה

6. דיפוזיה • העברת חומרים ( בתמיסה מומס וממס) בכיוון מפל ריכוזים כתוצאה מתנועה אקראית של המולקולות. • בסיום הדיפוזיה מגיעים לשוויון ריכוזים. (פיזור אחיד של המולקולות בנפח נתון). • בסיום הדיפוזיה ממשיכה תנועת המולקולות. תנאים לקיום דיפוזיה בין תמיסות: • שתי תמיסות עם מפל ריכוזים ביניהן. • שתי התמיסות לא מופרדות על-ידי קרום או מופרדות על ידי קרום החדיר גם למומס וגם לממס.

7. דוגמה לדיפוזיה • גוש סוכר שהוכנס לכוס מים יתמוסס וימתיק בסופו של דב ר את כל המים בכוס, גם אם לא נערבב אותם בכלל. תופעה זו היא תוצאה של דיפוזיה (= פעפוע.) • http://dev.asaf.kfar-olami.org.il/pedagogical/madai_haaim/diffusion/madai_main10_diffusion_3.htm

8. סיום תהליך הדיפוזיה: התחלת תהליך הדיפוזיה: • ב • ב • א • א • 20 אחוז סוכר • 13 אחוז סוכר • 6 אחוז סוכר • 13 אחוז סוכר • מים + סוכר • סוכר • מים + סוכר • מים • קרום חדיר לכל • קרום חדיר לכל דוגמה נוספת לדיפוזיה

9. גורמים המשפיעים על דיפוזיה מהם הגורמים הקובעים את קצב הדיפוזיה? • שטח המגע – ככל ששטח המגע יהיה גדול יותר הדיפוזיה תהיה מהירה יותר. • מרחק שהחלקיקים עוברים-הדיפוזיה תהיה מהירה יותר ככל שהמרחק קצר יותר. • גודל החלקיקים- הדיפוזיה תהיה מהירה יותר ככל שגודל החלקיקים קטן יותר. • מפל ריכוזים – קיים יחס ישר בין מפל הריכוזים למהירות הדיפוזיה. • טמפרטורה – קיים יחס ישר בין הטמפרטורה למהירות הדיפוזיה.

10. דרך השכבה השומנית עוברות מולקולות קטנות ובלתי טעונות, המסיסות בשומנים.דוגמה: חמצן ופחמן דו-חמצני. מולקולות קטנות, קוטביות או יונים עוברים באמצעות חלבונים ייחודיים המשובצים בקרום ועוברים לרוחבו, ומהווים תעלות. גודל המולקולות שעוברות תלויות בקוטר התעלות.http://science.cet.ac.il/science/transportation/transport10.asp דיפוסיה דרך קרום התא (ממברנה)

11. מקרה פרטי של דיפוזיה, כאשר בין שתי התמיסות מפריד קרום בררני, המאפשר רק למולקולת הממס (המים) לעבור. באוסמוזה יש מעבר רק של מים. ברוב המקרים בסיום האוסמוזה לא מגיעים לשוויון ריכוזים. בסיום האוסמוזה ממשיכה תנועת המולקולות. תנאים לקיום האוסמוזה: שתי תמיסות עם מפל ריכוזים ביניהן. קרום בררני בין שתי התמיסות.תא הוא דוגמה למערכת אוסמוטית (ציטופלסמה, קרום התא, נוזל חוץ תאי). האוסמוזה מלווה בשינוי בנפח התמיסות.http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/transport/osmosis.swf האוסמוזה מסתיימת כאשר הלחץ האוסמוטי שווה ללחץ ההידרוסטאטי. אוסמוזה

12. סיום תהליך האוסמוזה: התחלת תהליך האוסמוזה: • ב • ב • א • א • פחות מ- 20 אחוז סוכר • 20 אחוז סוכר • 6 אחוז סוכר • יותר מ- 6 אחוז סוכר • מים • מים • מים • קרום בררני • קרום בררני דוגמה לאוסמוזה

13. דיפוזיה מזורזת • דיפוזיה מזורזת- מתרחשת כאשר המולקולה גדולה ואינה יכולה לעבור בתעלות. המולקולה חודרת בעזרת נשאים, החדירה דרך מבנים חלבוניים בתוך הקרום השומני-פוספוליפידי הנקראים נשאים • וכמו בדיפוזיה רגילה התנועה נטו  של המולקולות תהיה  במורד מפל הריכוזים כלומר המולקולות ינועו ממקום שריכוזן גבוה למקום שריכוזן נמוך תנועתן תעשה דרך  הנשאים.  הנשאים מאפשרים  מעבר של מחומרים המסיסים במים דרך סביבה שומנית.  תהליך זה אינו דורש אנרגיה. התקשרות הנשא אל המולקולה מלווה בשינוי במבנה המרחבי של הנשא. לאחר ההשתחררות מהמולקולה , הנשא חוזר לצורתו המקורית. • צריכה להיות התאמה מבנית בין הנשא למולקולה (כל נשא נקשר ליון או מולקולה ספציפיים).http://science.cet.ac.il/science/transportation/transport10.asp

14. העברה פעילה העברתחומרים תוך כדי השקעת אנרגיה.צורות העברה פעילה: • העברת חומרים נגד מפל הריכוזים (מהריכוז הנמוך של החומר לריכוז הגבוהשלו). • העברת מולקולות גדולות דרך קרום התא (בלענות = פגוציטוזה)

15. העברה פעילה בניגוד למפל ריכוזים העברה פעילה (אקטיבית) תורמת לשמירה על סביבת חיים קבועה (הומיאוסטאזיס) , קיום סביבה זו מותנה בתנועת מולקולות פנימה והחוצה בניגוד למפל הריכוזים (ממקום שריכוזן נמוך למקום שריכוזן גבוה).   בתהליך זה חלה צבירה של חומרים בתוך התאים או לחילופין הרחקת חומרים מהתאים.  כאשר מתקיימת העברה פעילה יש צורך בתהליכים  מספקי אנרגיה בתא ) ATP( ולכן תהליך זה יכול להתרחש רק בתא חי (המבצע נשימה תאית).  העברה פעילה היא כיוונית, חומרים מסוימים חודרים לתא ואחרים מוצאים ממנו. דוגמה: משאבת נתרן אשלגן המכניסה יוני אשלגן לתא ומוציאה יוני נתרן מהתא (שומרת על מפל ריכוזים). הנשאים המעבירים חומרים בניגוד למפל ריכוזים נקראים משאבות. קיימת ספציפיות בין המשאבה לחומרים העוברים באמצעותה. http://science.cet.ac.il/science/transportation/transport10.asp

16. אנדוציטוזה ישנם חלקיקים גדולים החודרים בשלמותם אל התא, למרות היותם גדולים. מעבר זה נעשה בתהליך הנקרא אנדוציטוזה.

17. אקסוציטוזה פעילות דומה לאנדוציטוזהיכולה להתקיים בכיוון הפוך, במטרה להוציא מולקולות גדולות מהתא. תהליך זה נקרא אקסוציטוזה