Inligting

Wat is die doel van saamvervoer?

Wat is die doel van saamvervoer?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

My huidige begrip van mede-vervoer is dat, eerstens, 'n stof aktief oor 'n membraan vervoer word, wat 'n konsentrasiegradiënt oor die membraan tot stand bring. Hierdie selfde stof diffundeer dan langs die gevestigde konsentrasiegradiënt af, en beweeg effektief terug na waar dit begin het, maar hierdie keer beweeg dit via 'n transmembraanproteïen wat ook 'n ander stof vervoer, ongeag die konsentrasiegradiënt daarvan. Dus word hierdie tweede stof vervoer na waar dit ook al nodig is.

Sou dit dan nie meer sin maak dat laasgenoemde stof bloot aktief na sy bestemming vervoer word nie, in teenstelling met 'n ander stof wat aan die einde van die proses geen netto beweging het nie? Wat is die voordeel van saamvervoer?


@Jam is korrek - indien 'n bietjie langdradig - om daarop te wys dat een van die voordele van mede-vervoer (nie nodig om evolusie te betrek nie) is dat die konsentrasiegradiënt van een mede-vervoerde molekule die termodinamiese energie vir die vervoer kan verskaf van die ander molekule teen 'n konsentrasiegradiënt. Dit word op 'n kwantitatiewe wyse in Afdeling 13.1.2 van Berg behandel et al. en op 'n kwalitatiewe wyse in Afdeling 13.4.

Daar is egter 'n ander faktor om in ag te neem. Dit is die instandhouding van elektriese neutraliteit. Tipies is dit gelaaide ione wat vervoer word (anione in die voorbeelde hieronder, geneem uit hoofstuk 18 van Berg et al.) sodat mede-vervoer van 'n teenioon nodig is om elektriese neutraliteit te handhaaf.

Die diagram hierbo beklemtoon ook nog 'n belangrike punt. Jy moet kyk na die biochemie van die mede-vervoerstelsels, eerder as om dit net abstrak te beskou. Een van die terreine van baie mede-vervoerders is die mitochondriale membraan, waar vervoer deel is van 'n gekoördineerde proses.

Beskou byvoorbeeld ATP, ADP en fosfaat. ATP word in die mitochondrion gesintetiseer vanaf ADP en fosfaat, en dan moet baie daarvan na die sitoplasma vervoer word. Terselfdertyd moet ADP en fosfaat die mitochondrion binnegaan as substrate vir die generering van meer ATP. Aktiewe vervoer is hier duidelik 'n nie-aanvanger (dit sal die ATP gebruik wat vervoer moet word!) en mede-vervoer verseker dat die invloei van ADP gebalanseer word deur die uitvloei van ATP. Fosfaatinvloei (wat gebalanseer word deur hidroksied-uitvloeiing, om neutraliteit te bewaar) moet aan hierdie proses gekoppel word, hoewel ek nie bewus is van hoe dit bereik is nie (bydraes welkom hier).

Analoog oorwegings geld vir NAD+ en NADH, maar dit is die elektrone wat vervoer word, eerder as hierdie verbindings self, met behulp van surrogaat geoksideerde of gereduseerde verbindings. Pendelstelsels van hierdie soort integreer die biochemiese funksies van die mitochondrion met dié in die sitoplasma, en moet individueel bestudeer word om die keuse van mede-vervoerders te verstaan. Artikel 18.5 van Berg et al. is 'n gerieflike beginpunt.


Sou dit dan nie meer sin maak dat laasgenoemde stof bloot aktief na sy bestemming vervoer word nie, in teenstelling met 'n ander stof wat aan die einde van die proses geen netto beweging het nie?

Maar waar sou die energie vir die vervoer vandaan kom! Termodinamika sê vir ons dat die heelal geneig is om die hoeveelheid wanorde (entropie) te verhoog. As ons aktiewe vervoer van 'n opgeloste stof het, dan gaan dit per definisie teen 'n konsentrasiegradiënt. Ons kan dus eindig met 'n stof wat heeltemal aan die een kant van 'n plasmamembraan is, wat glad nie versteur sou wees nie - dit is duidelik dat termodinamika dit nie vanself sou laat gebeur nie, aangesien ons entropie sou verminder.
Dit is hoekom energie nodig is vir aktiewe vervoer. Ons moet die beenwerk insit deur 'n bietjie energie te gebruik om entropie plaaslik te verminder, en uiteindelik iets na die een kant van die plasmamembraan te skuif. Dink aan die konsentrasiegradiënt soos die opgekropte energie van 'n veer. Ons kan hierdie energie vrystel wanneer ons wil, om dit termodinamies haalbaar te maak om 'n opgeloste stof teen sy konsentrasiegradiënt te beweeg.

Wat is die evolusionêre voordeel van mede-vervoer?

Ons het vasgestel dat ons 'n energiebron nodig het om aktiewe vervoer aan te dryf. Maar inderdaad, hoekom sal ons 'n konsentrasiegradiënt gebruik? Kon ons nie ook 'n ander energiebron gebruik nie? Wel ja, ons kan ATP gebruik (byvoorbeeld in Na$^+$/K$^+$-ATPase). Maar 'n konsentrasiegradiënt kan reeds oor 'n plasmamembraan gevestig wees, so dit is reeds daar as 'n bestaande bron van energie. Miskien is dit hoekom mede-vervoer met hierdie meganisme ontwikkel het.


Endositose is 'n tipe aktiewe vervoer wat deeltjies, soos groot molekules, dele van selle, en selfs heel selle, in 'n sel inskuif. Daar is verskillende variasies van endositose, maar almal deel 'n gemeenskaplike kenmerk: Die plasmamembraan van die sel invagineer en vorm 'n sak om die teikendeeltjie. Die sak knyp af, wat daartoe lei dat die deeltjie in 'n nuutgeskepte intrasellulêre vesikel vervat word wat uit die plasmamembraan gevorm word.

Fagositose (die toestand van "sel-eet") is die proses waardeur groot deeltjies, soos selle of relatief groot deeltjies, deur 'n sel ingeneem word. Byvoorbeeld, wanneer mikro-organismes die menslike liggaam binnedring, sal 'n tipe witbloedsel wat 'n neutrofiel genoem word, die indringers deur hierdie proses verwyder, wat die mikro-organisme omring en verswelg, wat dan deur die neutrofiel vernietig word ([skakel]).


Ter voorbereiding vir fagositose word 'n gedeelte van die na binne-gerigte oppervlak van die plasmamembraan bedek met 'n proteïen genaamd clathrin, wat hierdie gedeelte van die membraan stabiliseer. Die bedekte gedeelte van die membraan strek dan van die liggaam van die sel af en omring die deeltjie, wat dit uiteindelik omsluit. Sodra die vesikel wat die deeltjie bevat binne die sel ingesluit is, ontkoppel die clathrin van die membraan en die vesikel smelt saam met 'n lisosoom vir die afbreek van die materiaal in die nuutgevormde kompartement (endosoom). Wanneer toeganklike voedingstowwe uit die afbraak van die vesikulêre inhoud onttrek is, smelt die nuutgevormde endosoom saam met die plasmamembraan en stel die inhoud daarvan in die ekstrasellulêre vloeistof vry. Die endosomale membraan word weer deel van die plasmamembraan.


Volume 1

Tipes vervoer en vervoerders

Epiteelvervoer en spesifieke vervoerproteïene word in meer besonderhede in Hoofstukke 1 en 2 behandel. Kortliks, vervoer oor 'n epiteelsel kan verdeel word in dié wat nie 'n proteïen benodig nie, en dié wat proteïenbemiddel is. Eersgenoemde word eenvoudige diffusie genoem en is passief, wat afhanklik is van die konsentrasiegradiënt en oppervlakarea. As 'n molekule in staat is om die selmembraan te deurdring, sal dit volgens sy chemiese gradiënt kruis. Molekules wat met hierdie vorm van vervoer beweeg, is uitsluitlik klein en nie-polêr, en is in staat om 'n lipied-dubbellaag te kruis. Eenvoudige diffusie kan nie versadig word nie en word nie gereguleer nie. Die beweging van NH 3 in dele van die buis is 'n goeie voorbeeld van hierdie vorm van vervoer. Bemiddelde vervoer, daarenteen, is in staat om versadig te word, en is afhanklik van die teenwoordigheid van spesifieke proteïene. Boonop word dit dikwels deur selsein gereguleer. Figuur 8.4 toon modelle wat verteenwoordigend is van die verskillende klasse vervoerproteïene wat algemeen is vir nierepiteelselle. Kragte wat proteïen-gemedieerde vervoer aandryf word hieronder in meer besonderhede bespreek, maar dit kan die konsentrasieverskil van die molekule wat oor die membraan of versperring vervoer moet word, elektriese potensiaalverskille en die aktiwiteit van vervoerproteïene insluit.

Figuur 8.4 . Verteenwoordigende modelle van die verskillende tipes niertransportproteïene.

Fasiliterende diffusie, soortgelyk aan eenvoudige diffusie, is passief, wat molekules toelaat om afwaartse konsentrasiegradiënte te beweeg. Fasiliterende vervoerders translokeer molekules oor membrane. 'n Voorbeeld van 'n fasiliterende vervoerproteïen in die nier is die proksimale tubuli glukose vervoerder, GLUT2.

Ioonkanale laat beperkende diffusie toe, 'n unieke vorm van passiewe vervoer. Kanale vorm selektiewe porieë in die membraan, wat ione toelaat om die membraan deur permeasie te kruis eerder as om oor die membraan getranslokeer te word. Beperkende diffusie deur ioonkanale word aangedryf deur elektrochemiese gradiënte.

Die twee oorblywende tipes vervoerproteïene laat aktiewe vervoer toe: die aktiewe beweging van molekules teen gradiënte. Hierdie tipe vervoer is direk, in die geval van primêre aktiewe vervoer, en indirek, in die geval van sekondêre aktiewe vervoer, gekoppel aan die verbruik van energie. Primêre aktiewe vervoerders benodig ATP om molekules teen hul konsentrasiegradiënte te vervoer. Soos hieronder bespreek, gee dit uiteindelik energie aan alle vervoer oor die nierbuis. Die Na + ,K + -ATPase is 'n noemenswaardige primêre aktiewe vervoerder in die buis- en versamelkanaalstelsel. Sekondêre aktiewe vervoerders gebruik gradiënte wat deur primêre aktiewe vervoerders vasgestel is. Hulle koppel die beweging van een molekule teen sy gradiënt aan die beweging van 'n ander molekule af in sy gradiënt. NKCC2 in die TAL en die tiasied-sensitiewe Na + ,Cl − -ko-transporter (NCC) in die DCT is prominente sekondêre aktiewe vervoerders in die nier. Laasgenoemde koppel die inwaartse beweging van Cl − in die sel teen sy gradiënt aan met die inwaartse beweging van Na + in die sel met sy gradiënt. Dus, Na + wat die sel afdraand op hierdie vervoerder binnegaan, trek Cl − opdraand daarmee saam.


5.3 Aktiewe vervoer

Aktiewe vervoermeganismes vereis die gebruik van die sel se energie, gewoonlik in die vorm van adenosientrifosfaat (ATP). As 'n stof in die sel moet beweeg teen sy konsentrasiegradiënt - dit wil sê as die konsentrasie van die stof binne die sel groter is as sy konsentrasie in die ekstrasellulêre vloeistof (en omgekeerd) - moet die sel energie gebruik om die stof te beweeg. Sommige aktiewe vervoermeganismes beweeg materiaal met klein molekulêre gewig, soos ione, deur die membraan. Ander meganismes vervoer baie groter molekules.

Elektrochemiese gradiënt

Ons het eenvoudige konsentrasiegradiënte bespreek - differensiële konsentrasies van 'n stof oor 'n ruimte of 'n membraan - maar in lewende stelsels is gradiënte meer kompleks. Omdat ione in en uit selle beweeg en omdat selle proteïene bevat wat nie oor die membraan beweeg nie en meestal negatief gelaai is, is daar ook 'n elektriese gradiënt, 'n verskil van lading, oor die plasmamembraan. Die binnekant van lewende selle is elektries negatief ten opsigte van die ekstrasellulêre vloeistof waarin hulle gebad word, en terselfdertyd het selle hoër konsentrasies kalium (K + ) en laer konsentrasies natrium (Na + ) as die ekstrasellulêre vloeistof . So in 'n lewende sel is die konsentrasiegradiënt van Na + geneig om dit in die sel in te dryf, en die elektriese gradiënt van Na + ('n positiewe ioon) is ook geneig om dit na binne te dryf na die negatief gelaaide binnekant. Die situasie is egter meer kompleks vir ander elemente soos kalium. Die elektriese gradiënt van K + , 'n positiewe ioon, is ook geneig om dit in die sel in te dryf, maar die konsentrasiegradiënt van K + is geneig om K + aan te dryf uit van die sel (Figuur 5.16). Die gekombineerde gradiënt van konsentrasie en elektriese lading wat 'n ioon beïnvloed, word sy elektrochemiese gradiënt genoem.

Kunsverbinding

Inspuiting van 'n kaliumoplossing in 'n persoon se bloed is dodelik dit word gebruik in doodstraf en genadedood. Hoekom dink jy is 'n kaliumoplossing-inspuiting dodelik?

Beweeg teen 'n gradiënt

Om stowwe teen 'n konsentrasie of elektrochemiese gradiënt te beweeg, moet die sel energie gebruik. Hierdie energie word geoes uit ATP wat deur die sel se metabolisme gegenereer word. Aktiewe vervoermeganismes, wat gesamentlik pompe genoem word, werk teen elektrochemiese gradiënte. Klein stowwe gaan voortdurend deur plasmamembrane. Aktiewe vervoer handhaaf konsentrasies van ione en ander stowwe wat deur lewende selle benodig word in die lig van hierdie passiewe bewegings. Baie van 'n sel se voorraad metaboliese energie kan bestee word om hierdie prosesse in stand te hou. (Die meeste van 'n rooibloedsel se metaboliese energie word gebruik om die wanbalans tussen uitwendige en binne-natrium- en kaliumvlakke wat deur die sel vereis word te handhaaf.) Omdat aktiewe vervoermeganismes afhanklik is van 'n sel se metabolisme vir energie, is hulle sensitief vir baie metaboliese gifstowwe wat inmeng. met die verskaffing van ATP.

Twee meganismes bestaan ​​vir die vervoer van klein-molekulêre gewig materiaal en klein molekules. Primêre aktiewe vervoer beweeg ione oor 'n membraan en skep 'n verskil in lading oor daardie membraan, wat direk afhanklik is van ATP. Sekondêre aktiewe vervoer beskryf die beweging van materiaal wat te wyte is aan die elektrochemiese gradiënt wat gevestig word deur primêre aktiewe vervoer wat nie direk ATP benodig nie.

Draerproteïene vir aktiewe vervoer

'n Belangrike membraanaanpassing vir aktiewe vervoer is die teenwoordigheid van spesifieke draerproteïene of pompe om beweging te vergemaklik: daar is drie tipes van hierdie proteïene of vervoerders (Figuur 5.17). 'n Uniporter dra een spesifieke ioon of molekule. 'n Simporter dra twee verskillende ione of molekules, albei in dieselfde rigting. ’n Antiporter dra ook twee verskillende ione of molekules, maar in verskillende rigtings. Al hierdie vervoerders kan ook klein, ongelaaide organiese molekules soos glukose vervoer. Hierdie drie tipes draerproteïene word ook in gefasiliteerde diffusie aangetref, maar hulle benodig nie ATP om in daardie proses te werk nie. Enkele voorbeelde van pompe vir aktiewe vervoer is Na + -K + ATPase, wat natrium- en kaliumione dra, en H + -K + ATPase, wat waterstof- en kaliumione dra. Albei hierdie is antiporter-draerproteïene. Twee ander draerproteïene is Ca 2+ ATPase en H + ATPase, wat onderskeidelik slegs kalsium en slegs waterstofione dra. Albei is pompe.

Primêre aktiewe vervoer

Die primêre aktiewe vervoer wat funksioneer met die aktiewe vervoer van natrium en kalium laat sekondêre aktiewe vervoer toe. Die tweede vervoermetode word steeds as aktief beskou omdat dit afhanklik is van die gebruik van energie net soos primêre vervoer (Figuur 5.18).

Een van die belangrikste pompe in diereselle is die natrium-kaliumpomp (Na + -K + ATPase), wat die elektrochemiese gradiënt (en die korrekte konsentrasies van Na + en K + ) in lewende selle handhaaf. Die natrium-kaliumpomp beweeg K + in die sel in terwyl Na + terselfdertyd uitbeweeg, teen 'n verhouding van drie Na + vir elke twee K + ione wat inbeweeg. Die Na + -K + ATPase bestaan ​​in twee vorme, afhangende van op sy oriëntasie na die binne- of buitekant van die sel en sy affiniteit vir óf natrium- óf kaliumione. Die proses bestaan ​​uit die volgende ses stappe.

  1. Met die ensiem wat na die binnekant van die sel gerig is, het die draer 'n hoë affiniteit vir natriumione. Drie ione bind aan die proteïen.
  2. ATP word deur die proteïendraer gehidroliseer en 'n lae-energie fosfaatgroep heg daaraan.
  3. As gevolg hiervan verander die draer van vorm en heroriënteer homself na die buitekant van die membraan. Die proteïen se affiniteit vir natrium neem af en die drie natriumione verlaat die draer.
  4. Die vormverandering verhoog die draer se affiniteit vir kaliumione, en twee sulke ione heg aan die proteïen. Vervolgens los die lae-energie fosfaatgroep van die draer.
  5. Met die fosfaatgroep verwyder en kaliumione aangeheg, herposisioneer die draerproteïen homself na die binnekant van die sel.
  6. Die draerproteïen, in sy nuwe konfigurasie, het 'n verminderde affiniteit vir kalium, en die twee ione word in die sitoplasma vrygestel. Die proteïen het nou 'n hoër affiniteit vir natriumione, en die proses begin weer.

Verskeie dinge het gebeur as gevolg van hierdie proses. Op hierdie stadium is daar meer natriumione buite die sel as binne en meer kaliumione binne as buite. Vir elke drie natriumione wat uitbeweeg, beweeg twee kaliumione in. Dit lei daartoe dat die binnekant effens meer negatief is relatief tot die buitekant. Hierdie verskil in beheer is belangrik om die voorwaardes te skep wat nodig is vir die sekondêre proses. Die natrium-kaliumpomp is dus 'n elektrogene pomp ('n pomp wat 'n ladingwanbalans skep), wat 'n elektriese wanbalans oor die membraan skep en bydra tot die membraanpotensiaal.

Kyk hierdie video om 'n simulasie van aktiewe vervoer in 'n natrium-kalium ATPase te sien.

Sekondêre aktiewe vervoer (saamvervoer)

Sekondêre aktiewe vervoer bring natriumione, en moontlik ander verbindings, in die sel. Aangesien natriumioonkonsentrasies buite die plasmamembraan opbou as gevolg van die werking van die primêre aktiewe vervoerproses, word 'n elektrochemiese gradiënt geskep. As 'n kanaalproteïen bestaan ​​en oop is, sal die natriumione deur die membraan getrek word. Hierdie beweging word gebruik om ander stowwe wat hulself aan die vervoerproteïen kan heg deur die membraan te vervoer (Figuur 5.19). Baie aminosure, sowel as glukose, gaan op hierdie manier 'n sel binne. Hierdie sekondêre proses word ook gebruik om hoë-energie waterstofione in die mitochondria van plant- en dierselle te stoor vir die produksie van ATP. Die potensiële energie wat in die gestoorde waterstofione ophoop, word omgesit in kinetiese energie soos die ione deur die kanaalproteïen ATP-sintase stroom, en daardie energie word gebruik om ADP in ATP om te skakel.

Kunsverbinding

As die pH buite die sel afneem, sou jy verwag dat die hoeveelheid aminosure wat na die sel vervoer word, sal toeneem of afneem?


Draerproteïene vir aktiewe vervoer

'n Belangrike membraanaanpassing vir aktiewe vervoer is die teenwoordigheid van spesifieke draerproteïene of pompe om beweging te vergemaklik: daar is drie tipes van hierdie proteïene of vervoerders ([skakel]). 'n Uniporter dra een spesifieke ioon of molekule. 'n Simporter dra twee verskillende ione of molekules, albei in dieselfde rigting. ’n Antiporter dra ook twee verskillende ione of molekules, maar in verskillende rigtings. Al hierdie vervoerders kan ook klein, ongelaaide organiese molekules soos glukose vervoer. Hierdie drie tipes draerproteïene word ook in gefasiliteerde diffusie aangetref, maar hulle benodig nie ATP om in daardie proses te werk nie. Enkele voorbeelde van pompe vir aktiewe vervoer is Na + -K + ATPase, wat natrium- en kaliumione dra, en H + -K + ATPase, wat waterstof- en kaliumione dra. Albei hierdie is antiporter-draerproteïene. Twee ander draerproteïene is Ca 2+ ATPase en H + ATPase, wat onderskeidelik slegs kalsium en slegs waterstofione dra. Albei is pompe.



Terapeutiese areas II: kanker, aansteeklike siektes, inflammasie en immunologie en dermatologie

7.13.1.5.2 M2 ioonkanaal inhibeerders

Die transmembraandomein van die influensa A M2-ioonkanaal is die teiken van die adamantan-groep antivirale middels. Amantadien (Symmetrel), 1, was die eerste spesifieke griep-antivirale middel wat in die VSA (1966) gelisensieer is vir die behandeling en voorkoming van influensa A. Rimantadine (Flumadine), 2, is in 1993 gelisensieer. Die adamantilamiene blokkeer die ioonkanaalaktiwiteit van M2 deur allosteriese inhibisie. M2-inhibisie blokkeer virale ontdekking en RNA-vrystelling en lei tot inhibisie van virale replikasie. Hierdie middels is slegs effektief vir tipe A-griep en nie tipe B nie, want M2 is spesifiek vir tipe A (Skema 1).

Amantadien inhibeer influensa tipe A replikasie in besmette MDCK selle met IC50 wissel van 1,1 tot >25 μM. Rimantadine is 4 tot 10 keer meer aktief. Beide middels is oraal biobeskikbaar en blootstelling aan die neusslym is dieselfde as in sirkulasie. Albei is ewe doeltreffend mits behandeling binne 48 uur na die aanvang van simptome begin word. Die meeste studies toon 'n afname in simptoomtellings en koors met 1 tot 2 dae sowel as 'n afname in virale afskeiding. Hulle is ook nuttig as profilaktika, hoewel daar geen oortuigende bewyse is dat hierdie middels komplikasies van griepinfeksies verminder nie.

Die gebruik van die amantadiene word beperk deur die nadelige effekte en vroeë ontwikkeling van middelweerstand. 11,12 Beide amantadien en rimantadien kan ernstige sentrale senuweestelsel en gastroïntestinale newe-effekte veroorsaak. Alhoewel die voorkoms minder is met rimantadien, is die gebruik by bejaarde pasiënte steeds beperk tot laer dosisse. Weerstand teen amantadien en rimantadien kan binne die eerste 3-5 dae voorkom by tot 50% van kinders, bejaardes en immuungestremde pasiënte. Die meganisme van weerstand blyk te wees as gevolg van enkele aminosuurveranderinge in die M2-proteïen. Die vinnige en uitgebreide opkoms van weerstand beperk die gebruik van hierdie middels as terapeutiese en profilaktiese regimes ernstig, veral in nou-kontak omgewings. Die weerstandbiedende virusse is kruisweerstandig met beide amantadien en rimantadien.


Aktiewe en Passiewe Transmembraanvervoer

gebaseer op of die vervoerproses eksergonies of endergonies is. Passiewe vervoer is die eksergoniese beweging van stowwe oor die membraan. In kontras, aktiewe vervoer is die endergoniese beweging van stowwe oor die membraan wat

Passiewe vervoer

Passiewe vervoer vereis nie die sel om

energie. In passiewe vervoer beweeg stowwe van 'n gebied met hoër konsentrasie na 'n gebied met laer konsentrasie, afwaarts konsentrasie gradiënt

Afhangende van die chemiese aard van die stof, kan ons verskillende prosesse met passiewe vervoer assosieer.

Diffusie

Diffusie is 'n passiewe proses van vervoer. 'n Enkele stof beweeg van 'n gebied met hoë konsentrasie na 'n gebied met lae konsentrasie totdat die konsentrasie gelyk is oor 'n ruimte. Jy is vertroud met die verspreiding van stowwe deur die lug. Dink byvoorbeeld aan iemand wat 'n bottel ammoniak oopmaak in 'n kamer vol mense. Die ammoniakgas is op sy hoogste konsentrasie in die bottel sy laagste konsentrasie is aan die rande van die kamer. Die ammoniakdamp sal geleidelik van die bottel diffundeer, of wegsprei, meer en meer mense sal die ammoniak ruik soos dit versprei. Materiale beweeg binne die sel se sitosol deur diffusie, en sekere materiale beweeg deur die plasmamembraan deur diffusie.

Figuur 2. Diffusie deur 'n deurlaatbare membraan beweeg 'n stof vanaf 'n gebied met hoë konsentrasie (ekstrasellulêre vloeistof, in hierdie geval) af by sy konsentrasiegradiënt (in die sitoplasma). Elke afsonderlike stof in 'n medium, soos die ekstrasellulêre vloeistof, het sy eie konsentrasiegradiënt, onafhanklik van die konsentrasiegradiënte van ander materiale. Daarbenewens sal elke stof volgens daardie gradiënt diffundeer. Binne 'n sisteem sal daar verskillende verspreidingstempo's van die verskillende stowwe in die medium wees.(krediet: wysiging van werk deur Mariana Ruiz Villareal)

Faktore wat diffusie beïnvloed

As dit nie beperk word nie, sal molekules deurbeweeg en die ruimte lukraak verken teen 'n tempo wat afhang van hul grootte, hul vorm, hul omgewing en hul termiese energie. Hierdie

beweging onderlê die diffusiewe beweging van molekules deur watter medium hulle ook al is. Die afwesigheid van 'n konsentrasiegradiënt beteken nie dat hierdie beweging sal stop nie, net dat daar nie net beweging van die aantal molekules van een gebied na 'n ander, 'n toestand bekend as a dinamiese ewewig.

Faktore wat diffusie beïnvloed sluit in:

  • Omvang van die konsentrasiegradiënt: Hoe groter die verskil in konsentrasie, hoe vinniger is die diffusie. Hoe nader die verspreiding van die materiaal aan ewewig kom, hoe stadiger word die diffusietempo.
  • Vorm, grootte en massa van die molekules wat diffundeer: Groot en swaarder molekules beweeg stadiger, daarom diffundeer hulle stadiger. Die omgekeerde is tipies waar vir kleiner, ligter molekules.
  • Temperatuur: Hoër temperature verhoog die energie en dus die beweging van die molekules, wat die diffusietempo verhoog. Laer temperature verlaag die energie van die molekules, wat dus die diffusietempo verlaag.
  • Oplosmiddeldigtheid: Soos die digtheid van 'n oplosmiddel toeneem, neem die diffusietempo af. Die molekules vertraag omdat dit moeiliker is om deur die digter medium te kom. As die medium minder dig is, neem diffusietempo's toe. Aangesien selle hoofsaaklik diffusie gebruik om materiale binne die sitoplasma te beweeg, sal enige toename in die sitoplasma se digtheid die tempo waarteen materiaal in die sitoplasma beweeg, verminder.
  • Oplosbaarheid: Soos vroeër bespreek, gaan nie-polêre of lipiedoplosbare materiale makliker deur plasmamembrane as polêre materiale, wat 'n vinniger diffusietempo toelaat.
  • Oppervlakte en dikte van die plasmamembraan: Verhoogde oppervlakte verhoog die diffusietempo, terwyl 'n dikker membraan dit verminder.
  • Afstand afgelê: Hoe groter die afstand wat 'n stof moet aflê, hoe stadiger is die diffusietempo. Dit plaas 'n boonste beperking op selgrootte. ’n Groot, sferiese sel sal sterf omdat voedingstowwe of afval onderskeidelik nie die middel van die sel kan bereik of verlaat nie. Daarom moet selle óf wees

, soos met baie prokariote, of

Vervoer gefasiliteer

In vervoer vergemaklik, ook genoem gefasiliteerde diffusie, diffundeer materiale oor die plasmamembraan met behulp van membraanproteïene. 'n Konsentrasiegradiënt bestaan ​​wat hierdie materiale toelaat om in of uit die sel te diffundeer daarsonder

sellulêre energie. As die materiale ione of polêre molekules is (verbindings wat

deur die hidrofobiese dele van die selmembraan), fasiliteer vervoerproteïene help om hierdie materiale te beskerm teen die afstotende krag van die membraan, sodat hulle in die sel kan diffundeer.

Kanale

Die integrale proteïene betrokke by gefasiliteer vervoer word gesamentlik verwys

aan as vervoer proteïene, en hulle funksioneer as óf kanale vir die materiaal óf draers. In beide gevalle is dit transmembraanproteïene. Verskillende kanaalproteïene het verskillende vervoereienskappe. Sommige het ontwikkel om baie hoë spesifisiteit te hê vir die stof wat vervoer word, terwyl ander 'n verskeidenheid molekules vervoer wat een of ander gemeenskaplike kenmerk deel.

. Die binneste "gang" van kanaalproteïene het ontwikkel om 'n lae energieke versperring te verskaf vir vervoer van stowwe oor die membraan deur die komplementêre rangskikking van aminosuur funksionele groepe (van beide ruggraat en sykettings). Deur deur die kanaal kan polêre verbindings die nie-polêre sentrale laag van die plasmamembraan vermy wat andersins hul toetrede tot die sel sou vertraag of verhoed. Terwyl beduidende hoeveelhede water op enige tydstip die membraan binne en uit kruis, is die tempo van 'n individuele watermolekule-vervoer moontlik nie vinnig genoeg om aan te pas by veranderende omgewingstoestande nie. Vir sulke gevalle het die natuur 'n spesiale klas membraanproteïene ontwikkel wat genoem word

wat toelaat dat water teen 'n baie hoë tempo deur die membraan beweeg.

Figuur 3. Gefasiliteerde vervoer beweeg stowwe af in hul konsentrasiegradiënte. Hulle kan die plasmamembraan deurkruis met behulp van kanaalproteïene. (krediet: wysiging van werk deur Mariana Ruiz Villareal)

Kanaalproteïene is óf oop te alle tye óf hulle is &ldquogated.&rdquo Laasgenoemde beheer die opening van die kanaal.

Verskeie meganismes kan betrokke wees

in die hekmeganisme. Byvoorbeeld, die aanhegting van 'n spesifieke ioon of klein molekule aan die kanaalproteïen kan oopmaak veroorsaak. Veranderinge in plaaslike membraan " stres" of veranderinge in spanning oor die membraan kan ook snellers wees om 'n kanaal oop of toe te maak.

Verskillende organismes en weefsels in meersellige spesies druk verskillende kanaalproteïene in hul membrane uit na gelang van die omgewings waarin hulle leef of gespesialiseerde funksie wat hulle in 'n organisme speel. Dit verskaf aan elke tipe sel 'n unieke membraanpermeabiliteitsprofiel wat ontwikkel word om sy "behoeftes" aan te vul (let op die antropomorfisme). Byvoorbeeld, in sommige weefsels gaan natrium- en chloriedione vrylik deur oop kanale, terwyl in ander weefsels 'n hek moet oopmaak om deurgang moontlik te maak. Dit vind plaas in die nier waar beide vorme van kanale in verskillende dele van die nierbuisies gevind word. Selle wat betrokke is by die oordrag van elektriese impulse, soos senuwee- en spierselle, het omheinde kanale vir natrium, kalium en kalsium in hul membrane. Die opening en sluiting van hierdie kanale verander die relatiewe konsentrasies aan teenoorgestelde kante van die membraan van hierdie ione, wat 'n verandering in elektriese potensiaal oor die membraan tot gevolg het wat lei tot boodskap voortplanting met senuweeselle of in spiersametrekking met spierselle.

Draerproteïene

Nog 'n tipe proteïen wat in die plasmamembraan ingebed is, is a draerproteïen. Hierdie gepaste proteïen bind 'n stof en veroorsaak sodoende 'n verandering van sy eie vorm, wat die gebonde molekule van die buitekant van die sel na sy binnekant beweeg, afhangende van die gradiënt, kan die materiaal in die teenoorgestelde rigting beweeg. Draerproteïene is tipies spesifiek vir 'n enkele stof. Hierdie selektiwiteit dra by tot die algehele selektiwiteit van die plasmamembraan. Die molekulêre skaal meganisme van funksie vir hierdie proteïene bly swak verstaan.

Figuur 4. Sommige stowwe

beweeg hul konsentrasiegradiënt af oor die plasmamembraan met behulp van draerproteïene. Draerproteïene verander van vorm soos hulle molekules oor die membraan beweeg.

Draerproteïen speel 'n belangrike rol in die funksie van niere. Glukose, water, soute, ione en aminosure wat deur die liggaam benodig word

in een deel van die nier. Hierdie filtraat, wat glukose insluit,

in 'n ander deel van die nier met behulp van draerproteïene. Omdat daar slegs 'n eindige aantal draerproteïene vir glukose is, as meer glukose in die filtraat teenwoordig is as wat die proteïene kan hanteer, sal die oormaat

van die liggaam in die urine. In 'n diabeet individu,

as &ldquo mors van glukose in die urine.&rdquo 'n Ander groep draerproteïene genoem glukose vervoerproteïene, of GLUTs,

in die vervoer van glukose en ander heksose suikers deur plasmamembrane binne die liggaam.

Kanaal- en draerproteïene vervoer materiaal teen verskillende tempo's. Kanaalproteïene vervoer baie vinniger as draerproteïene. Kanaalproteïene fasiliteer diffusie teen 'n tempo van tienmiljoene molekules per sekonde, terwyl draerproteïene teen 'n tempo van duisend tot 'n miljoen molekules per sekonde werk.

Aktiewe vervoer

Aktiewe vervoer meganismes vereis die gebruik van die sel & rsquos energie, gewoonlik in die vorm van adenosientrifosfaat (ATP). As 'n stof in die sel moet beweeg teen sy konsentrasiegradiënt&mdash, dit wil sê, as die konsentrasie van die stof binne die sel groter is as sy konsentrasie in die ekstrasellulêre vloeistof (en omgekeerd)&mdash moet die sel energie gebruik om die stof te beweeg. Sommige aktiewe vervoermeganismes beweeg materiaal met klein molekulêre gewig, soos ione, deur die membraan. Ander meganismes vervoer baie groter molekules.

Beweeg teen 'n gradiënt

Om stowwe teen 'n konsentrasie of elektrochemiese gradiënt te beweeg, moet die sel energie gebruik. Vervoerders oes hierdie energie uit ATP wat deur die sel se metabolisme gegenereer word. Aktiewe vervoermeganismes, gesamentlik genoem pompe, werk teen elektrochemiese gradiënte. Klein stowwe gaan voortdurend deur plasmamembrane. Aktiewe vervoer handhaaf konsentrasies van ione en ander stowwe wat deur lewende selle benodig word in die lig van hierdie passiewe bewegings. Baie van 'n sel & rsquos aanbod van metaboliese energie kan

die handhawing van hierdie prosesse. (Die meeste van 'n rooibloedsel-metaboliese energie word gebruik om die wanbalans tussen uitwendige en binne-natrium- en kaliumvlakke wat deur die sel vereis word te handhaaf.) Omdat aktiewe vervoermeganismes afhanklik is van 'n sel-metabolisme vir energie, is hulle sensitief vir baie metaboliese gifstowwe wat inmeng. met die verskaffing van ATP.

Twee meganismes bestaan ​​vir die vervoer van klein-molekulêre gewig materiaal en klein molekules. Primêre aktiewe vervoer beweeg ione oor 'n membraan en skep 'n verskil in lading oor daardie membraan, wat direk van ATP afhang. Sekondêre aktiewe vervoer beskryf die beweging van materiaal

die elektrochemiese gradiënt gevestig deur primêre aktiewe vervoer wat nie direk ATP benodig nie.

Draerproteïene vir aktiewe vervoer

'n Belangrike membraanaanpassing vir aktiewe vervoer is spesifieke draerproteïene of pompe om beweging te vergemaklik: daar is drie tipes van hierdie proteïene of vervoerders. A

dra ook twee verskillende ione of molekules, maar in verskillende rigtings. Hierdie vervoerders kan ook klein, ongelaaide organiese molekules soos glukose vervoer.

Hierdie drie tipes draerproteïene word ook gevind

in gefasiliteer diffusie, maar hulle vereis nie ATP om in daardie proses te werk nie. Enkele voorbeelde van pompe vir aktiewe vervoer is

-K + ATPase, wat natrium- en kaliumione dra, en H + -K + ATPase, wat waterstof- en kaliumione dra. Beide is

draerproteïene. Twee ander draerproteïene is Ca 2+ ATPase en H + ATPase, wat onderskeidelik slegs kalsium en slegs waterstofione dra. Albei is pompe.

Figuur 5. 'n Uniporter dra een molekule of ioon. 'n Simporter dra twee verskillende molekules of ione, albei in dieselfde rigting. ’n Antiporter dra ook twee verskillende molekules of ione, maar in verskillende rigtings. (krediet: wysiging van werk deur &ldquoLupask&rdquo/Wikimedia Commons)

Primêre aktiewe vervoer

In primêre aktiewe vervoer is die energie

direk vanaf die hidrolise van ATP. Dikwels laat primêre aktiewe vervoer, soos hieronder getoon, wat funksioneer om natrium- en kaliumione te vervoer, sekondêre aktiewe vervoer plaas (bespreek in die afdeling hieronder).

Die tweede vervoermetode word steeds oorweeg

aktief omdat dit afhang van die gebruik van energie van die primêre vervoer.

Figuur 6. Primêre aktiewe vervoer beweeg ione oor 'n membraan, wat 'n elektrochemiese gradiënt (elektrogeniese vervoer) skep. (krediet: wysiging van werk deur Mariana Ruiz Villareal)

Een van die belangrikste pompe in dierselle is die natrium-kalium pomp (Na + -K + ATPase), wat die elektrochemiese gradiënt (en die korrekte konsentrasies van

K + ) in lewende selle. Die natrium-kaliumpomp beweeg K + in die sel in terwyl Na + uit beweeg

teen 'n verhouding van drie Na + vir elke twee K + ione wat inbeweeg. Die Na + -

bestaan ​​in twee vorme na gelang van sy oriëntasie na die binne- of buitekant van die sel en sy affiniteit vir óf natrium- óf kaliumione. Die proses bestaan ​​uit die volgende ses stappe.

  1. Met die ensiem wat na die binnekant van die sel gerig is, het die draer 'n hoë affiniteit vir natriumione. Drie ione bind aan die proteïen.
  2. ATP

Verskeie dinge het gebeur as gevolg van hierdie proses. Daar is meer natriumione buite die sel as binne en meer kaliumione binne as buite. Vir elke drie natriumione wat uitbeweeg, beweeg twee kaliumione in. Dit lei daartoe dat die binnekant effens meer negatief is relatief tot die buitekant. Hierdie verskil in beheer is belangrik om die voorwaardes te skep wat nodig is vir die sekondêre proses. Die natrium-kaliumpomp is dus 'n elektrogene pomp ('n pomp wat 'n ladingswanbalans skep), wat 'n elektriese wanbalans oor die membraan skep en bydra tot die membraanpotensiaal.

Besoek die webwerf om 'n simulasie van aktiewe vervoer in 'n natrium-kalium ATPase te sien.

Sekondêre aktiewe vervoer (

Sekondêre aktiewe vervoer bring natriumione, en moontlik ander verbindings, in die sel. Aangesien natriumioonkonsentrasies buite die plasmamembraan opbou as gevolg van die werking van die primêre aktiewe vervoerproses, word 'n elektrochemiese gradiënt geskep. As 'n kanaalproteïen bestaan ​​en oop is, sal die natriumione deur die membraan met die gradiënt af terugkeer. Hierdie beweging word gebruik om ander stowwe wat hulself aan die vervoerproteïen kan heg deur die membraan te vervoer. Baie aminosure, en glukose, gaan op hierdie manier 'n sel binne. Hierdie sekondêre proses word ook gebruik om hoë-energie waterstofione in die mitochondria van plant- en dierselle te stoor vir die produksie van ATP. Die potensiële energie wat in die gestoorde waterstofione ophoop, word omgesit in kinetiese energie soos die ione deur die kanaalproteïen ATP-sintase stroom, en daardie energie word gebruik om ADP in ATP om te skakel.


24 Aktiewe vervoer

Aan die einde van hierdie afdeling sal jy die volgende kan doen:

  • Verstaan ​​hoe elektrochemiese gradiënte ione beïnvloed
  • Onderskei tussen primêre aktiewe vervoer en sekondêre aktiewe vervoer

Aktiewe vervoermeganismes vereis die sel se energie, gewoonlik in die vorm van adenosientrifosfaat (ATP). As 'n stof in die sel moet beweeg teen sy konsentrasiegradiënt—dit wil sê as die stof se konsentrasie binne die sel groter is as sy konsentrasie in die ekstrasellulêre vloeistof (en omgekeerd)—moet die sel energie gebruik om die stof te beweeg. Sommige aktiewe vervoermeganismes beweeg materiaal met klein molekulêre gewig, soos ione, deur die membraan. Ander meganismes vervoer baie groter molekules.

Elektrochemiese gradiënt

Ons het eenvoudige konsentrasiegradiënte bespreek - 'n stof se differensiële konsentrasies oor 'n ruimte of 'n membraan - maar in lewende stelsels is gradiënte meer kompleks. Omdat ione in en uit selle beweeg en omdat selle proteïene bevat wat nie oor die membraan beweeg nie en meestal negatief gelaai is, is daar ook 'n elektriese gradiënt, 'n verskil van lading, oor die plasmamembraan. Die binnekant van lewende selle is elektries negatief met betrekking tot die ekstrasellulêre vloeistof waarin hulle gebad word, en terselfdertyd het selle hoër konsentrasies kalium (K + ) en laer konsentrasies natrium (Na + ) as die ekstrasellulêre vloeistof.In 'n lewende sel is die konsentrasiegradiënt van Na + dus geneig om dit in die sel in te dryf, en sy elektriese gradiënt ('n positiewe ioon) dryf dit ook inwaarts na die negatief gelaaide binnekant. Die situasie is egter meer kompleks vir ander elemente soos kalium. Die elektriese gradiënt van K + , 'n positiewe ioon, dryf dit ook in die sel in, maar die konsentrasiegradiënt van K + dryf K + uit van die sel ((Figuur)). Ons noem die gekombineerde konsentrasiegradiënt en elektriese lading wat 'n ioon beïnvloed sy elektrochemiese gradiënt.


Die inspuiting van 'n kaliumoplossing in 'n persoon se bloed is dodelik. Dit is hoe onderdane doodstraf en genadedood sterf. Hoekom dink jy is 'n kaliumoplossing-inspuiting dodelik?

Beweeg teen 'n gradiënt

Om stowwe teen 'n konsentrasie of elektrochemiese gradiënt te beweeg, moet die sel energie gebruik. Hierdie energie kom van ATP wat deur die sel se metabolisme gegenereer word. Aktiewe vervoermeganismes, of pompe, werk teen elektrochemiese gradiënte. Klein stowwe gaan voortdurend deur plasmamembrane. Aktiewe vervoer handhaaf konsentrasies van ione en ander stowwe wat lewende selle benodig in die lig van hierdie passiewe bewegings. 'n Sel kan baie van sy metaboliese energievoorraad spandeer om hierdie prosesse in stand te hou. ('n Rooibloedsel gebruik die meeste van sy metaboliese energie om die wanbalans tussen uitwendige en binne-natrium- en kaliumvlakke wat die sel benodig te handhaaf.) Omdat aktiewe vervoermeganismes afhanklik is van 'n sel se metabolisme vir energie, is hulle sensitief vir baie metaboliese gifstowwe wat inmeng. met die ATP-toevoer.

Twee meganismes bestaan ​​vir die vervoer van klein molekulêre gewig materiaal en klein molekules. Primêre aktiewe vervoer beweeg ione oor 'n membraan en skep 'n verskil in lading oor daardie membraan, wat direk afhanklik is van ATP. Sekondêre aktiewe vervoer vereis nie direk ATP nie: in plaas daarvan is dit die beweging van materiaal as gevolg van die elektrochemiese gradiënt wat deur primêre aktiewe vervoer gevestig word.

Draerproteïene vir aktiewe vervoer

'n Belangrike membraanaanpassing vir aktiewe vervoer is die teenwoordigheid van spesifieke draerproteïene of pompe om beweging te vergemaklik: daar is drie proteïentipes of vervoerders ((Figuur)). 'n Uniporter dra een spesifieke ioon of molekule. 'n Simporter dra twee verskillende ione of molekules, albei in dieselfde rigting. ’n Antiporter dra ook twee verskillende ione of molekules, maar in verskillende rigtings. Al hierdie vervoerders kan ook klein, ongelaaide organiese molekules soos glukose vervoer. Hierdie drie tipes draerproteïene is ook in gefasiliteerde diffusie, maar hulle benodig nie ATP om in daardie proses te werk nie. Enkele voorbeelde van pompe vir aktiewe vervoer is Na + -K + ATPase, wat natrium- en kaliumione dra, en H + -K + ATPase, wat waterstof- en kaliumione dra. Albei hierdie is antiporter-draerproteïene. Twee ander draerproteïene is Ca 2+ ATPase en H + ATPase, wat onderskeidelik slegs kalsium en slegs waterstofione dra. Albei is pompe.


Primêre aktiewe vervoer

Die primêre aktiewe vervoer wat funksioneer met die aktiewe vervoer van natrium en kalium laat sekondêre aktiewe vervoer toe. Die tweede vervoermetode is steeds aktief omdat dit afhanklik is van die gebruik van energie net soos primêre vervoer ((Figuur)).


Een van die belangrikste pompe in dierselle is die natrium-kaliumpomp (Na + -K + ATPase), wat die elektrochemiese gradiënt (en die korrekte konsentrasies Na + en K + ) in lewende selle handhaaf. Die natrium-kaliumpomp beweeg K + in die sel in terwyl Na + terselfdertyd uitbeweeg, teen 'n verhouding van drie Na + vir elke twee K + ione wat inbeweeg. Die Na + -K + ATPase bestaan ​​in twee vorme, afhangende van op sy oriëntasie na die sel’s binne- of buitekant en sy affiniteit vir óf natrium of kaliumione. Die proses bestaan ​​uit die volgende ses stappe.

  1. Met die ensiem georiënteer na die sel’s binnekant, die draer het 'n hoë affiniteit vir natriumione. Drie ione bind aan die proteïen.
  2. Die proteïendraer hidroliseer ATP en 'n lae-energie fosfaatgroep heg daaraan.
  3. As gevolg hiervan, die draer verander vorm en heroriënteer homself na die membraan’s buitekant. Die proteïen se affiniteit vir natrium neem af en die drie natriumione verlaat die draer.
  4. Die vormverandering verhoog die draer se affiniteit vir kaliumione, en twee sulke ione heg aan die proteïen. Vervolgens los die lae-energie fosfaatgroep van die draer.
  5. Met die fosfaatgroep verwyder en kaliumione aangeheg, herposisioneer die draerproteïen homself na die sel’s binnekant.
  6. Die draerproteïen, in sy nuwe konfigurasie, het 'n verminderde affiniteit vir kalium, en die twee ione beweeg in die sitoplasma in. Die proteïen het nou 'n hoër affiniteit vir natriumione, en die proses begin weer.

Verskeie dinge het gebeur as gevolg van hierdie proses. Op hierdie stadium is daar meer natriumione buite die sel as binne en meer kaliumione binne as buite. Vir elke drie natriumione wat uitbeweeg, beweeg twee kaliumione in. Dit lei daartoe dat die binnekant effens meer negatief is relatief tot die buitekant. Hierdie verskil in beheer is belangrik om die voorwaardes te skep wat nodig is vir die sekondêre proses. Die natrium-kaliumpomp is dus 'n elektrogene pomp ('n pomp wat 'n ladingwanbalans skep), wat 'n elektriese wanbalans oor die membraan skep en bydra tot die membraanpotensiaal.

Kyk na hierdie video om 'n aktiewe vervoersimulasie in 'n natrium-kalium ATPase te sien.

Sekondêre aktiewe vervoer (saamvervoer)

Sekondêre aktiewe vervoer bring natriumione, en moontlik ander verbindings, in die sel. Aangesien natriumioonkonsentrasies buite die plasmamembraan opbou as gevolg van die primêre aktiewe vervoerproses, skep dit 'n elektrochemiese gradiënt. As 'n kanaalproteïen bestaan ​​en oop is, sal die natriumione deur die membraan trek. Hierdie beweging vervoer ander stowwe wat hulself aan die vervoerproteïen kan heg deur die membraan ((Figuur)). Baie aminosure, sowel as glukose, gaan op hierdie manier 'n sel binne. Hierdie sekondêre proses stoor ook hoë-energie waterstofione in die mitochondria van plant- en dierselle om ATP te produseer. Die potensiële energie wat in die gestoorde waterstofione ophoop, vertaal in kinetiese energie soos die ione deur die kanaalproteïen ATP-sintase stoot, en daardie energie omskep dan ADP in ATP.


As die pH buite die sel afneem, sou jy verwag dat die hoeveelheid aminosure wat na die sel vervoer word, sal toeneem of afneem?

Afdeling Opsomming

Die gekombineerde gradiënt wat 'n ioon beïnvloed, sluit sy konsentrasiegradiënt en sy elektriese gradiënt in. 'n Positiewe ioon kan byvoorbeeld in 'n nuwe area diffundeer, af met sy konsentrasiegradiënt, maar as dit in 'n area van netto positiewe lading diffundeer, belemmer sy elektriese gradiënt sy diffusie. Wanneer daar met ione in waterige oplossings te make word, moet 'n mens elektrochemiese en konsentrasiegradiëntkombinasies oorweeg, eerder as net die konsentrasiegradiënt alleen. Lewende selle benodig sekere stowwe wat in die sel bestaan ​​in konsentrasies groter as wat dit in die ekstrasellulêre ruimte bestaan. Om stowwe op hul elektrochemiese gradiënte te beweeg, vereis energie van die sel. Aktiewe vervoer gebruik energie wat in ATP gestoor word om hierdie vervoer te voed. Aktiewe vervoer van klein molekulêre-grootte materiale gebruik integrale proteïene in die selmembraan om die materiaal te beweeg. Hierdie proteïene is analoog aan pompe. Sommige pompe, wat primêre aktiewe vervoer uitvoer, koppel direk met ATP om hul aksie aan te dryf. In mede-vervoer (of sekondêre aktiewe vervoer) kan energie van primêre vervoer 'n ander stof in die sel in beweeg en op sy konsentrasiegradiënt.

Visuele verbindingsvrae

(Figuur) Die inspuiting van 'n kaliumoplossing in 'n persoon se bloed is dodelik. Doodstraf en genadedood gebruik hierdie metode in hul vakke. Hoekom dink jy is 'n kaliumoplossing-inspuiting dodelik?

(Figuur) Selle het tipies 'n hoë konsentrasie kalium in die sitoplasma en word in 'n hoë konsentrasie natrium gebad. Inspuiting van kalium verdryf hierdie elektrochemiese gradiënt. In hartspier is die natrium/kaliumpotensiaal verantwoordelik vir die oordrag van die sein wat veroorsaak dat die spier saamtrek. Wanneer hierdie potensiaal verdryf word, kan die sein nie oorgedra word nie, en die hart hou op klop. Kaliuminspuitings word ook gebruik om te keer dat die hart klop tydens die operasie.

(Figuur) As die pH buite die sel afneem, sou jy verwag dat die hoeveelheid aminosure wat na die sel vervoer word, sal toeneem of afneem?

(Figuur) 'n Afname in pH beteken 'n toename in positief gelaaide H + ione, en 'n toename in die elektriese gradiënt oor die membraan. Die vervoer van aminosure na die sel sal toeneem.

Hersien vrae

Aktiewe vervoer moet deurlopend funksioneer omdat __________.

  1. plasmamembrane verslyt
  2. nie alle membrane is amfifilies nie
  3. gefasiliteer vervoer is teen aktiewe vervoer
  4. diffusie beweeg voortdurend opgeloste stowwe in teenoorgestelde rigtings

Hoe maak die natrium-kaliumpomp die binnekant van die sel negatief gelaai?

  1. deur anione uit te dryf
  2. deur anione in te trek
  3. deur meer katione uit te dryf as wat ingeneem word
  4. deur 'n gelyke aantal katione in te neem en uit te dryf

Wat word die kombinasie van 'n elektriese gradiënt en 'n konsentrasiegradiënt genoem?

  1. potensiële gradiënt
  2. elektriese potensiaal
  3. konsentrasie potensiaal
  4. elektrochemiese gradiënt

Kritiese Denke Vrae

Waar kry die sel energie vir aktiewe vervoerprosesse?

Die sel oes energie uit ATP wat deur sy eie metabolisme geproduseer word om aktiewe vervoerprosesse aan te dryf, soos die aktiwiteit van pompe.

Hoe dra die natrium-kaliumpomp by tot die netto negatiewe lading van die binnekant van die sel?

Die natrium-kaliumpomp forseer drie (positiewe) Na + ione uit vir elke twee (positiewe) K + ione wat dit inpomp, dus verloor die sel 'n positiewe lading by elke siklus van die pomp.

Glukose van verteerde voedsel gaan darm-epiteelselle binne deur aktiewe vervoer. Waarom sal dermselle aktiewe vervoer gebruik wanneer die meeste liggaamselle gefasiliteerde diffusie gebruik?

Derm-epiteelselle gebruik aktiewe vervoer om hul spesifieke rol te vervul as die selle wat glukose van die verteerde voedsel na die bloedstroom oordra. Dermselle word blootgestel aan 'n omgewing met wisselende glukosevlakke. Onmiddellik na eet sal glukose in die dermlumen hoog wees, en kan deur diffusie in dermselle ophoop. Wanneer die dermlumen egter leeg is, is glukosevlakke hoër in die dermselle. As glukose beweeg deur gefasiliteer diffusie, sal dit veroorsaak dat glukose terugvloei uit die dermselle en in die ingewande in. Aktiewe vervoerproteïene verseker dat glukose in die dermselle inbeweeg, en nie terug in die ingewande kan beweeg nie. Dit verseker ook dat glukose vervoer aanhou plaasvind selfs al is hoë vlakke van glukose reeds in die dermselle teenwoordig. Dit maksimeer die hoeveelheid energie wat die liggaam uit voedsel kan oes.

Die natrium/kalsium-uitruiler (NCX) vervoer natrium in en kalsium uit hartspierselle. Beskryf hoekom hierdie vervoerder as sekondêre aktiewe vervoer geklassifiseer word.

Die NCX beweeg natrium af met sy elektrochemiese gradiënt in die sel in. Aangesien natrium se elektrochemiese gradiënt deur die Na+/K+-pomp geskep word, 'n vervoerpomp wat ATP-hidrolise benodig om die gradiënt te vestig, is die NCX 'n sekondêre aktiewe vervoerproses.

Woordelys


Mede-vervoer

In mede-transport (soms genoem simport) moet twee spesies substraat, gewoonlik 'n ioon en 'n ander molekule of ioon, gelyktydig aan die vervoerder bind voordat sy konformasieverandering kan plaasvind. Soos die dryfsubstraat met sy konsentrasiegradiënt af vervoer word, sleep dit die aangedrewe substraat saam, wat gedwing word om sy konsentrasiegradiënt op te beweeg. Die vervoerder moet in staat wees om 'n konformasieverandering te ondergaan wanneer dit nie aan enige van die substraat gebind is nie, om sodoende die siklus te voltooi en die bindingsplekke terug te keer na die kant vanwaar aangedrewe en aangedrewe substrate beide beweeg.

Natriumione is gewoonlik die dryfveersubstrate in die mede-vervoerstelsels van dierselle, wat hoë konsentrasies van hierdie ione handhaaf deur middel van primêre aktiewe vervoer. Die aangedrewe substrate sluit 'n verskeidenheid suikers, aminosure en ander ione in. Tydens die opname van voedingstowwe word suikers en aminosure byvoorbeeld uit die ingewande verwyder deur saamvervoer met natriumione. Nadat hulle oor die glomerulêre filter in die nier gegaan het, word hierdie substrate deur dieselfde stelsel na die liggaam teruggekeer. Plant- en bakteriële selle gebruik gewoonlik waterstofione aangesien die dryfsubstraat suikers en aminosure die mees algemene aangedrewe substrate is. Wanneer die bakterie Escherichia coli laktose moet metaboliseer, vervoer dit waterstofione saam met laktose (wat 'n konsentrasie 1 000 keer hoër as dié buite die sel kan bereik).


4 hoofstadia van die vervoerbeplanningsproses & # 8211 Verduidelik!

In die meeste van die lande word vervoerbeplanning as 'n deel van algemene ekonomiese beplanning hanteer en geen spesiale aandag is geskenk nie, maar nou het nie net ontwikkelde lande nie, maar ontwikkelende lande ook die behoefte aan aparte beplanning vir die vervoer besef, nie net vir die bestaande stelsel, maar ook vir toekomstige ontwikkeling.

Die studie van ontwikkeling en beplanning is basies 'n studie van interaksie tussen mens, grond en aktiwiteit in die vorm van ruimtelike organisasie van ekonomie. Na industriële rewolusie en vinnige groei van verstedeliking, is ontwikkeling op die gebied van vervoer enorm, beide in infrastruktuur, spoed sowel as in vervoertegnologie. Deesdae het elke land van die wêreld sy eie nasionale vervoerstelsel, nie in isolasie nie, maar as deel van internasionale vervoerstelsel. Vervoer het nou, soos altyd, 'n integrale en noodsaaklike deel van die ekonomie geword en vereis 'n beplande groei, wat ‘volhoubaar’ moet wees.

Trouens, vervoerbeplanning is die proses om die voorsiening van vervoer te reguleer en te beheer om die doeltreffende werking van die ekonomiese, sosiale en politieke lewe van die land teen die laagste sosiale koste te fasiliteer. In die praktyk, beteken dit die versekering van voldoende vervoer kapasiteit en doeltreffende bedrywighede om te voldoen aan die behoeftes wat gegenereer word deur die nasie’s geografiese verskeidenheid van aktiwiteite.

Die primêre doel van vervoerbeplanning is die identifisering en evaluering van die toekomstige vervoerbehoeftes. Die basis van vervoerbeplanningsproses is in Figuur 9.1 uitgebeeld.

Die vier hoofstadia van die vervoerbeplanning proses is:

(i) Vervoeropname, data-insameling en -ontleding

(ii) Gebruik van vervoermodel

(iii) Toekomstige grondgebruikvoorspellings en alternatiewe beleidstrategieë en

Opname en data-insameling:

Die hele beplanningsproses van vervoer, kan plaaslik, streeks- of nasionaal wees, is gebaseer op opname en data-insameling. Dit sluit alle soorte literatuur en data (beide die regering en nie-regering) in wat beskikbaar is oor vervoer, reisgedragspatrone, aard en intensiteit van verkeer, vragstruktuur, koste en voordele, dit wil sê inkomste, indiensnemingskattings, ens.

Die omvattende kennis van verkeersvloei en patrone binne 'n gedefinieerde gebied is noodsaaklik. Benewens verkeersdata benodig beplanners ook grondgebruik- en bevolkingsdata vir hul studiegebied. In hierdie verband verskaf West Midlands Transportation Study (1968) 'n formaat wat nuttig is vir vervoeropname en data-insameling (Figuur 9.2).

Die opname moet goed gedefinieer word en in ‘sones’ verdeel word sodat die oorsprong en bestemmings van reise geografies&sku gemonitor kan word. Die data-insameling rakende bestaande reispatrone is tydrowend sowel as 'n duur affêre. Dit behels beide ‘pad&sku-onderhoud’ en ‘huis-onderhoud’. Die veranderlikes vir beide tipes onderhoude word in die Tabel 9.1 gegee

Die besonderhede van bestaande vervoernetwerk is 'n belangrike bron van inligting. In sommige gevalle word 'n baie gedetailleerde beskrywing van skakels en nodusse in terme van voertuigspoed, baanwydte en nodale tipe versamel. Reistye en netwerkkenmerke van openbare vervoernetwerke word gelyktydig ingesamel. Laastens moet dataverwerking gedoen word. Wanneer dit afgehandel is, kan beplanners hul data-ontleding begin.

Die vervoermodel:

Die tweede fase van die vervoerbeplanningsproses is om die versamelde data te gebruik om 'n vervoermodel op te bou. Hierdie model is die sleutel tot die voorspelling van toekomstige reiseise en netwerkbehoeftes en word in vier erkende stadiums afgelei, dit wil sê reisgenerering, reisverspreiding, verkeersopdrag en modelverdeling.

Die eerste fase van modelbouproses is dié van reisgenerering. Reise word gemaak vir 'n verskeidenheid doeleindes en vir verskeie grondgebruike. Gerieflikheidshalwe word reise dikwels in twee groepe verdeel:

Sulke reise het een reis-einde by die huis van die persoon wat die reis maak, wat óf die oorsprong óf die bestemming van die gegewe reis kan wees.

(ii) Nie-tuis-gebaseerde reise:

Hierdie het geen oorsprong of bestemming nie. Die reis eindig by die huis van die persoon wat die reis maak.

Hierdie aanvanklike deel van die vervoermodel druk ritverwantskappe in 'n wiskundige vorm uit sodat ons uiteindelik die totale aantal ritte-eindes kan bereken wat uit die gedefinieerde opnamesones ontstaan.

Veelvuldige regressie tegniek word dikwels gebruik om 'n reis-generasie model te kalibreer wat die bogenoemde huishoudelike veranderlikes insluit. Hierdie model neem die volgende algemene vorm aan:

waar Y = aantal ritte (volgens modus en doel) gegenereer in 'n gegewe sone

b1…bn = regressiekoëffisiënte wat verband hou met onafhanklike veranderlikes (bv. huishoudelike inkomste, motor-eienaarskap, huishoudelike struktuur, ens.)

Nuwe skattings van die onafhanklike veranderlikes word gemaak en in die vergelyking ingevoeg om toekomstige vlakke van ritte-generering te skat. Meervoudige regressie-analise bied dus 'n geskikte metode om toekomstige reisvlakke te skat. Die grootste nadeel daarvan is egter dat die oorspronklike regressieskattings op 'n gegewe tydstip vasgestel is en na verwagting konstant sal bly oor die tydperk waarvoor die voorspelling vereis word.

Gevolglik was 'n meer onlangse benadering tot reisgenerering om 'n tegniek bekend as ‘kategorie-analise’ te gebruik. Die ritgenereringstadium van die beplanningsproses skat die totale aantal reise wat in die opnamegebied op een of meer toekomstige datums ontstaan.

Dit is die volgende fase in die vervoermodel, dit behels die ontleding van ritte tussen sones. Lane (1971) stel die funksie van hierdie stadium van die model:

Dit is die funksie van ritverspreiding om die aantal ritte tussen een sone en 'n ander te bereken, gegewe die voorheen vasgestelde aantal rit-eindes in elke sone tesame met verdere inligting oor die vervoerfasiliteite wat tussen hierdie sones beskikbaar is.

Byvoorbeeld, gegewe dat in sone I, gi rit-eindes gegenereer word en dat in sone j, ai reis-eindes gelok word, is dit die doel van die reisverspreidingsmodel om die aantal reise te bepaal (tij) wat van sone i na sone j sou gaan. Dit wil sê, die reisverspreidingsmodel bereken die proporsie reis-eindes wat in sone i gegenereer word wat tussen i en j sou reis en dus 'n sekere proporsie van die beskikbare besienswaardighede in sone j opneem.

Oor die algemeen het die verspreidingstadium van die vervoermodel aansienlike aandag geniet en was dit die hoofbron van navorsing oor die laaste kwarteeu. Die vroegste pogings om 'n toekomstige reisverspreidingsmatriks te produseer, het eenvoudige groeifaktormetodes gebruik, wat die volgende algemene vorm aangeneem het:

waar Tij = toekomstige vloei van sone i na sone j

tjj = basisjaarvloei van sone i na sone j

E = ooreengekome uitbreidingsfaktor

Die waarde van die uitbreidingsfaktor kan verskeie vorme aanneem. Bevis (1956) het byvoorbeeld die idee van 'n ru-uitbreidingsfaktor van die volgende formaat voorgehou:

Waar Tij= toekomstige oorsprongsone

ti = basisjaar oorsprongsone i,

Tj = toekomstige bestemmings sone j,

tj = basisjaar bestemmings sone j.

Hierdie eenvoudige model is verder verfyn, maar groeifaktortegnieke word nou min gebruik. Die metode is 'n kru een en is hoofsaaklik vervang omdat dit nie probeer om enige toekomstige weerstand te meet om tussen sones te reis nie. Om hierdie rede is sintetiese modelle geneig om wyd gebruik te word om ritverspreiding te modelleer. Die ritverspreidingstadium van die vervoermodel het baie aandag geniet en was die bron van baie nuwe ontwikkelings.

Die derde fase van die modelleringsproses is dié van verkeersopdrag, met die doel om roetekeuse deur 'n gedefinieerde vervoernetwerk te stimuleer. Verkeersopdrag kan in twee dele oorweeg word.

Eerstens is dit nodig om die vervoernetwerk te definieer en kriteria vir roetekeuse deur die netwerk te bepaal.

Tweedens, deur die intersonale reismatriks as die insetdata te gebruik, word ritte aan hierdie netwerk toegewys.

Wanneer toekomstige ritvlakke toegeken word, is dit moontlik om tekortkominge in die bestaande vervoernetwerk te evalueer en so 'n lys van konstruksieprioriteite te bepaal. Netwerkbeskrywing verwys na die proses waar die snelwegnetwerk in skakels en nodusse opgebreek word. Vir elke skakel word data benodig oor die lengte, padtipe, voertuigreistyd en verkeerskapasiteit. Wanneer die padnetwerk gekodeer word, word skakels gewoonlik deur die nodusnommers aan elkeen van sy punte geïdentifiseer. Benewens sulke roete-kruising nodusse, word sone-sentroïed nodusse ook gedefinieer. In die opdragproses word aanvaar dat alle verkeer wat in 'n spesifieke verkeersone ontstaan, op die netwerk by hierdie laasgenoemde tipe nodus gelaai word.

Die vroeë vervoerstudies het handopdragtegnieke gebruik, maar met die universele gebruik van rekenaaranalise kan die vervoernetwerk op 'n mees gedetailleerde wyse aan die rekenaar gespesifiseer word. Spesiale data-insamelingsopnames (veral van reistye) is gewoonlik nodig om hierdie netwerkspesifikasie-inligting te verskaf.

Vir die afleiding van minimum roetepaaie deur die netwerk, word normaalweg aanvaar dat reisigers die pad kies, wat reistyd tot die minimum beperk. Dit geld vir beide private en openbare vervoerreise. Reistyd is in die meeste vervoerstudies gebruik, hoewel dit gewoonlik gebruik word as 'n benadering om die reiskoste van 'n reis te verminder.

'n Meer onlangse en meer realistiese toewysingsprosedure is dié van kapasiteitsbeperking. Dit kan gebruik word, met of sonder herleidingskurwes, vir opdragte aan pad- en openbare vervoernetwerke. Na die aanvanklike toewysing aan die gegewe netwerk, word nuwe reistye vir elke skakel bereken. Nuwe minimum padbome word dan bereken en die toewysingsprosedure herhaal. Verdere herhalings kan volg totdat die meeste of al die toekomstige verkeersvolume aan die netwerk toegewys is.

Hierdie tipe prosedure het geneig om ander opdragtegnieke te vervang en is in meeste van die tweedegenerasie-vervoerstudies gebruik. Die toewysingstadium van die vervoer­tasiemodel is dus die proses waardeur ritte toegewys of op die padnetwerk gelaai word. Aan die einde van hierdie stadium kan konstruksieprioriteite vasgestel word en alternatiewe voorstelle voorgelê word.

Hierdie term word deur vervoerbeplanners gebruik om die fase te beskryf waar die keuse van reismodus in die model geïnkorporeer word. Die posisionering van hierdie stadium is nie vas of enkelvoudig definieerbaar nie aangesien elemente van modelverdeling deel is van die ander stadiums. Die posisie daarvan binne die vervoermodel verskil tussen studies. Dit word óf by die reisgenereringstadium gebruik deur die totale reise te stratifiseer óf by die opdragstadium van die model. Die hoofdoel van die modelverdeelde stadium is om die ritaandele van openbare, teenoor private, vervoer te bepaal.

Vooruitskatting van toekomstige grondgebruik en reisaanvraag:

Die vooruitskatting van toekomstige grondgebruikinsette is 'n moeilike taak, om twee belangrike redes. Eerstens moet vervoerbeplanners staatmaak op die oordeel van die tipe beplanners vir die meeste van hul grondgebruikvoorspellings. Hierdie inligting is uiters belangrik aangesien dit 'n groot invloed op reisvoorspellings het. Tweedens is langtermynvoorspelling met baie statistiese probleme geteister.

Aangesien trans­portation-beplanners gewoonlik ten minste 10, en soms 25 jaar vooruit werk, is hul skattings onvermydelik oop vir baie kritiek. Nietemin moet ramings van toekomstige reiseise gemaak word deur die beste metodes wat beskikbaar is, te gebruik. Sommige van hierdie voorspellingsprobleme word hieronder uitgebrei in die lys van die belangrikste grondgebruikinsette wat nodig is vir reisvoorspellings om gemaak te word.

Die belangrikste veranderlikes is:

(i) Bevolking – sy grootte, ouderdom struktuur en verspreiding.

(ii) Indiensneming – as die reis na die werk is die grootste reis aanvraag.

(iii) Persoonlike inkomste en uitgawes.

Bogenoemde groepe veranderlikes het 'n saamgestelde invloed op die algehele vlak van aanvraag na reis op 'n sekere toekomstige datum. Verdere komplikasies ontstaan ​​wanneer hul impak op die ruimtelike patroon van hierdie vraag beoordeel word. Dus, voorspellings van bevolking en ekonomiese veranderlikes is 'n belangrike inset in die gebruik van die vervoer model vir die voorspelling van toekomstige reis eise.

Die finale stadium van die vervoerbeplanningsproses is een van die evaluering van die alternatiewe beleide wat voorgestel is. Die evalueringstadium is waarskynlik die belangrikste van almal, maar het slegs beperkte navorsingsaandag gekry. 'n Ekonomiese evaluering van vervoervoorstelle is nodig omdat voertuig-km en padruimte kommoditeite is wat nie direk gekoop en verkoop word nie.

Die tegniek van koste-voordeel-analise het gevolglik ontwikkel as 'n beleggingskriterium in die openbare sektor. As sodanig bied dit 'n ekonomiese evaluering. Aan die kostekant van die berekening word ramings gemaak vir kapitaaluitgawes, grondaankope en instandhouding.

Die voordele is dié wat gebruikers toekom, bv. besparings in tyd, voertuigbedryf en ongelukke. Die individuele koste en voordele word oor 'n bepaalde aantal jare beoordeel en teruggediskonteer na die basisjaar sodat 'n opbrengskoers bereken kan word. Op die basis van ‘vervoerplan’, moet vervoerbeleide behoorlik geformuleer en geïmplementeer word sodat sistematiese ‘volhoubare’ ontwikkeling van vervoer gedoen kan word.

Deesdae is elke land besonders oor die beplande ontwikkeling van vervoerstelsels, formuleer dus hul eie vervoerbeleid, wat afhang van hul behoeftes en hulpbronne. Die aard van vervoerbeleid wissel met tyd en ruimte. By die formulering van vervoerbeleid moet 'n mens die ‘koördinasie’ en ‘kompetisie’ in ag neem.

Die koördinasie behels die verhouding tussen twee of meer verskillende vervoermiddels. Aan die ander kant het mededinging plaasgevind as 'n gevolg van die openbare/private sektor interaksie. Die vervoerbeleid verskil ook met die tipe regering, d.w.s. sosialisties, demokraties, ens. Ten spyte van variasies in beleid, wat natuurlik is, is daar sekere punte wat nuttig is as dit in vervoerbeleid geïnkorporeer word. Die punte is van vervoerbeleide van lande soos die VSA, die Verenigde Koninkryk, Nederland en die Europese Unie. Dit is soos volg:

Vervoervraagbestuur in die VSA:

‘Transport Demand Management’ (TDM) stelsel as deel van vervoerbeleid is in die VSA aangeneem. TDM is die kuns om reisgedrag te verander om die aantal reise te verminder of die aard daarvan te verander. Dit kan gekategoriseer word volgens of dit hoofsaaklik reisgenerering, reisverspreiding en modelkeuse of roetekeuse beïnvloed. Soos Tabel 9.2 toon, maak sommige implementeringstrategieë staat op veranderinge aan die vervoerstelsel, ander op grondgebruikbeleide en nog ander op wysigings aan diensvoorwaardes en sosiale waardes.

Op die gebied van TDM het die VSA aansienlike werk gedoen. Om 'n aantal groot maatskappye te oorreed om buigsame werksure (‘flexitime’) in te stel, is 'n logiese manier om opeenhoping in spitstye te verminder. Die bekendstelling van saamry is nog 'n stap in hierdie rigting. Die meeste TDM-maatreëls is dié wat vereis dat werkgewers die aantal spitstydmotorritte wat deur hul werker gemaak word, verminder. In die VSA het ten minste 20 voorstedelike gemeenskappe sulke programme ingestel.

Nederland se beleid vir ‘Volhoubare Ontwikkeling:

Nasionale Omgewingsbeleidsplan of NEPP van Nederland is in 1989 aanvaar. NEPP is 'n voorbeeld van omgewings- en skaambeskerming sowel as beleid vir die beheer van besoedeling wat deur vervoer geskep word. Die NEPP erken dat die beveiliging van omgewingsgehalte namens wat dit noem ‘volhoubare ontwikkeling’ 'n proses sal wees wat vir etlike dekades sal duur. Die NVP is die eerste stap in hierdie proses: dit bevat die mediumtermynstrategie vir omgewingsbeleid, wat gerig is op die bereiking van volhoubare ontwikkeling oor die langer tydperk.

Die doelstellings van die NEPP is:

i. Voertuie moet so skoon, stil, veilig en ekonomies moontlik wees

ii. Die keuse of modus vir passasiersvervoer moet die laagste moontlike energieverbruik en die minste moontlike besoedeling tot gevolg hê en

iii. Die liggings waar mense woon, inkopies doen, werk en hul vrye tyd deurbring, sal so gekoördineer word dat die behoefte om te reis tot die minimum beperk word.

Die benadering van die NEPP word in Figuur 9.3 getoon. Aangesien besoedeling deur padverkeer as 'n driestap-proses gesien word, moet hierdie doelwitte bereik word deur 'n ‘driespoor’ reaksie, die spore is dié van tegniese voertuigstandaarde, wat ‘motors’ verminder en stedelike verkeer aanhits maatreëls.

Soos getoon in Figuur 9.3, is die driespoorbenadering ontwikkel vir die vermindering van omgewingsbesoedeling. Die eerste baan bestaan ​​uit 'n reeks maatreëls om die voertuigvloot te omskep in een wat die skoonste moontlik is.

Die tweede spoor, om motorgebruik te verminder, het ten doel om mense van motors na openbare vervoer te verskuif vir die langer ritte en na fietsry of stap vir die korters. Dit moet bereik word deur die voorsiening van meer en beter fasiliteite vir fietsry en openbare vervoer, meer subsidies, beter tariewe en kaartjie-integrasie en publisiteitsveldtogte.

Dit word egter erken dat as die beleid 'n balans tussen individuele vryheid, toeganklikheid en die omgewing wil soek, die enigste manier om dit te bereik is om die gebruik van motors te beheer. Daarom is die strategie om veranderlike motorkoste te verhoog deur brandstofbelasting en padpryse. Motorpendel sal ontmoedig word deur 'n verskeidenheid TDM-maatreëls, insluitend ‘kilometerverminderingsplanne’, waardeur maatskappye en instansies planne sal moet opstel en dan implementeer om die afstand wat werknemers afgelê het in die loop van werk en in pendel daarheen te verminder .

Boonop sal die tweede spoor die vervoer van vrag per spoor en water verbeter en die fisieke beplanningsbeleid verskerp om te verseker dat besighede wat arbeidsintensief is of geriewe wat talle besoekers lok nie toegelaat word om op plekke op te spoor wat nie goed bedien word nie. met openbare vervoer.

Sowel as om skoner voertuie te hê, wat minder gebruik word, erken die NEPP – die derde ‘baan’ – dat verdere maatreëls nodig is om die probleme op plaaslike skaal te verlig. Dit sluit in strenger toepassing van parkeerkontroles, verkeersbestuur om bestuurders se keuse van roetes te beïnvloed, sirkulasieskemas om verkeer te vertraag en soortgelyke maatreëls om padveiligheid te verbeter en omgewingsbeskerming te verhoog.

Die mees opvallende kenmerk van die NEPP is die manier waarop sy individuele maatreëls mekaar versterk, om 'n geïntegreerde pakket te produseer wat omgewings-, vervoer- en grondgebruikbeleid verbind. Tog kom selfs hierdie indrukwekkende, omvattende benadering nêrens naastenby om die probleme op te los nie. Sonder die NEPP sou motorkilometers na verwagting oor die tydperk 1986-2010 met 72 persent styg.

Met die NEPP word hierdie verhoging tot 48 persent verlaag, 'n waardevolle verlaging, maar steeds 'n baie lang pad van 'n volhoubare vlak van vervoergebruik af. Die NEPP moet slegs gesien word as die eerste fase in 'n langtermyn-dryf na volhoubaarheid: dit dien om te illustreer watter moeilike taak die Nederlanders (en inderdaad alle gemotoriseerde lande) voorlê.

Vervoerbeleid in die Verenigde Koninkryk:

As gevolg van geografiese toestande, bly die Verenigde Koninkryk altyd baie spesifiek met betrekking tot sy vervoerontwikkeling en -beleid. Sedert 1945 het die Verenigde Koninkryk aansienlike veranderinge in sy vervoerbeleid aangebring.

Oor die algemeen kan drie spesifieke fases onderskei word:

(i) 1945-51: Die ontstaan ​​van genasionaliseerde vervoersektor, met toenemende regulering om mededinging te beperk, is koördinering van vervoerdienste deur staats- (d.w.s. gemeenskaplike) eienaarskap in die vooruitsig gestel.

(ii) 1951-68: 'n Geleidelike verslapping van regulering en beheer, met die doel om natuurlike neigings toe te laat om die rigting van vervoerbeleid te bepaal.

(iii) 1968-77: Koördinasie deur mededinging bly voorop, maar meer hulpbronne is toegewys om 'n siek openbare vervoersektor te ondersteun en te rasionaliseer.

Die noemenswaardige punte van die VK’ se vervoerbeleid (1970) is:

(i) Die vervoerinfrastruktuur en dienste (spoor, pad, hawens, ens.) moet gemoderniseer word. Aangesien totale hulpbronne beperk is, beteken dit die beplanning van belegging as 'n geheel, die verhoging van produktiwiteit en die ontwikkeling van beter kriteria om keuse te help.

(ii) Die probleem van verkeerstoestande in dorpe moet groter prioriteit geniet,

(iii) Die vervoerstelsel moet die sosiale sowel as ekonomiese behoeftes van die land in ag neem.

(iv) Openbare vervoer moet 'n sleutelrol speel in die oplossing van die vervoerprobleme.

Vyf areas van kommer word ook geïdentifiseer:

(i) Daar is steeds geen behoorlike raamwerk vir die effektiewe koördinering van vervoerbeleid nie,

(ii) Die maatskaplike probleem om voldoende openbare vervoer vir diegene sonder motors te verseker, word al hoe dringender.

(iii) Besorgdheid oor die omgewing en die lewenskwaliteit het die afgelope jare dramaties toegeneem.

(iv) Die energiekrisis van 1973 het 'n hersiening van motoreienaarskapvoorspellings genoodsaak.

(v) Al die bogenoemde ontwikkelings oorskadu is die behoefte aan openbare bestedingsbeperkings.

Na aanleiding van Brittanje’s toetreding tot die EEG in 1973, is die vervoerbeleid ook dienooreenkomstig verander, maar sy basiese kenmerke het dieselfde gebly.

Voorbeeld van die Europese Unie (EU):

Die EU kon nog nie 'n gemeenskaplike beleid vir die ontwikkeling van vervoer ontwikkel nie. Binne die EU is daar verskille tussen lidlande in hul filosofiese posisie teenoor vervoer, met die ‘Anglo-Saksiese’-benadering wat op ekonomiese doeltreffendheid fokus en sterk kontrasteer met Frans-Duits-Skandinawiese houdings waarin doeltreffendheid meer gewoonlik as sekondêr gesien word tot die wyer rol van vervoer binne ekonomiese en maatskaplike beplanning.

Hierdie konflik tussen die belange van lidlande produseer 'n onstabiele beleidsomgewing en een wat ver van ideaal is vir die taak om diepgaande insigte of langtermyndoelwitte te produseer. Daar is verdere komplikasies as gevolg van die feit dat die EU nie 'n aaneenlopende geografiese ruimte vorm nie, met Griekeland fisies geskei en roetes wat deur derdepartylande soos Switserland moet gaan om twee lede soos Duitsland en Italië te verbind. Dit is nie verbasend nie, teen die tyd dat die interne ekonomiese mark (SEM) in 1993 tot stand gekom het, was 'n gemeenskaplike mark in vervoer steeds nie bereik nie.

Die belangrikste beleidsdoelwitte op Europese vlak is nou:

i. 'n Ekonomiese en regulatoriese raamwerk vir vervoer, insluitend harmonisering van fiskale beleide en billike vergelyking en beoordeling van verskillende vervoerprojekte

ii. Nuwe navorsing- en ontwikkelingsinisiatief

iii. Standaardisering en tegniese regulasie, bv. padprystegnologie

iv. Ontwikkeling van trans-Europese netwerke en

v. Inligtingsuitruiling, insluitend vervoerstatistieke van beter gehalte, wat die doelwit van ‘volhoubare mobiliteit’ sal help.

Beleid vir volhoubare vervoer:

Volhoubare beteken “wat aan die behoeftes van die hede voldoen sonder om die vermoë van toekomstige genera­tions in te boet om in hul eie behoeftes te voorsien”.

Vir vervoer om volhoubaar te wees, moet dit aan drie basiese voorwaardes voldoen:

(1) Sy gebruikstempo van hernubare hulpbronne oorskry nie hul herlewingstempo nie

(2) Sy gebruikstempo vir nie-hernubare hulpbronne oorskry nie die tempo waarteen volhoubare hernubare plaasvervangers ontwikkel word nie en

(3) Die tempo van besoedelingvrystelling oorskry nie die assimilatiewe kapasiteit van die omgewing nie.

Die volgende riglyne is gelys deur

Withelegg (1993) vir volhoubare vervoerontwikkeling:

(1) Vervoer is 'n noodsaaklike element in ekonomiese en maatskaplike aktiwiteite, maar moet daardie aktiwiteite dien eerder as om 'n doel op sigself te wees.

(2) Die verbruik van afstand deur vrag en passasiers moet so ver moontlik tot die minimum beperk word, terwyl die potensiaal vir plaaslik-gebaseerde sosiale interaksie en plaaslik-gebaseerde ekonomiese aktiwiteit maksimeer word.

(3) Alle vervoerbehoeftes moet voorsien word op die manier wat die omgewing die minste skadelik is.

(4) Daar behoort 'n vermoede in fisiese grondgebruikbeplanning te wees teen daardie aktiwiteite, wat deur die aard van hul grootte en belangrikheid motorgebaseerde gebruikers van 'n groot gebied lok.

(5) Alle deurlopende beleggingsplanne moet aan 'n volledige gesondheidsoudit onderwerp word, nieteenstaande die onsekerhede rondom epidemiologiese bewyse. Voorstelle wat potensieel gesondheidskadelik is, moet verwerp word.

(6) Alle vervoerbeleggingsplanne moet duidelike doelwit hê wat ontwerp is om sosiale, ekonomiese en omgewingskwessies te dek en geëvalueer word deur 'n onafhanklike owerheid met voldoende kundigheid om kommentaar te lewer oor waarde vir geld, koste en voordele en die beskikbaarheid van alternatiewe strategieë om dieselfde te bereik. doelwitte.

(7) Alle vervoerinvestering moet oor hul leeftyd gemonitor word om na te gaan in watter mate hulle hul doelwitte bereik en hul bydrae tot omgewingskade.

(8) Alle vervoerbeleidsake moet in 'n vervoerbeleiddirektoraat hanteer word wat geen direkte verantwoordelikhede vir die bestuur van individuele modusse het nie. Die verantwoordelikhede van die direktoraat is om skerp gefokusde beleide te lewer wat gevaar minimaliseer, lug- en geraasbesoedeling tot die minimum beperk, sosiale interaksie en stedelike lewenskwaliteit maksimeer en toesig hou oor die nie-beleidmakende uitvoerende beamptes (vir pad, spoor en lug) wie se rol is om implementeer die voorskrifte van die Direktoraat vervoerbeleid (Whitelegg, 1993:157). Hierdie beginsels sal 'n beginpunt vir 'n nuwe benadering tot vervoerbeleid verteenwoordig en 'n agenda vir vervoerbeplanners uiteensit.


Kyk die video: What are the side effects of cream of tartar? (Oktober 2022).