Kuljetus

Kuljetuksella tarkoitetaan biologiassa tekoa tai keinoa, jolla molekyyli tai ioni siirtyy solukalvon läpi tai verenkierron kautta. Kuljetusta on tässä suhteessa kahdenlaista: (1) passiivinen kuljetus ja (2) aktiivinen kuljetus. Passiivinen kuljetus on eräänlainen kuljetus, jossa ionit tai molekyylit liikkuvat pitoisuusgradienttia pitkin, mikä tarkoittaa liikkumista korkeamman pitoisuuden alueelta matalamman pitoisuuden alueelle. Passiivisen kuljetuksen neljä päätyyppiä ovat diffuusio, helpotettu diffuusio, suodatus ja osmoosi. Aktiivinen kuljetus on kuljetusmuoto, jossa ionit tai molekyylit liikkuvat pitoisuusgradienttia vastaan. Tämä tarkoittaa, että liike tapahtuu alueelta, jonka pitoisuus on alhaisempi, alueelle, jonka pitoisuus on korkeampi. Tällainen kuljetus vaatii energiankulutusta ja proteiinien (esim. kantajaproteiinin) apua.

Kuljetuksen määritelmä

Kuljetuksella tarkoitetaan yleisesti (jonkin asian) siirtämistä paikasta toiseen. Sitä voidaan käyttää toimintasanana jonkin asian kuljettamisesta, siirtämisestä tai kuljettamisesta paikasta toiseen. Biologiassa kuljetus on teko tai keino, jolla molekyylejä, ioneja tai substraatteja siirretään biologisen kalvon, kuten plasmakalvon, läpi. Se voi liittyä myös elektronien siirtämiseen elektroninsiirtoketjussa. Tällöin tarvitaan konsentraatiogradientti, joka saa ne kulkeutumaan. Se voi olla joko pitkin tai vastoin konsentraatiogradienttia. Kuljetusta voidaan käyttää myös viittaamaan veren ja muiden kehon nesteiden kuljetustoimintaan verenkiertojärjestelmässä.

Etymologia

Termi transport on peräisin keskieurooppalaisesta, vanhasta ranskankielisestä transporterista, joka tarkoittaa ”kuljettaa” tai ”kuljettaa poikki”. Se on johdettu latinan transporto-sanasta, joka tulee sanoista trans-, joka tarkoittaa ”poikki” ja porto, joka tarkoittaa ”kuljettaa”.

Solukuljetus

Yksi solun tärkeimmistä biologisista toiminnoista on biologisten molekyylien, ionien ja substraattien kuljetus. Kuljetus voi tapahtua solun sisällä. Esimerkiksi endoplasmisen retikulumin tuottama proteiini kuljetetaan tai kuljetetaan Golgin laitteeseen jatkokäsittelyä varten. Tämä on esimerkki solunsisäisestä kuljetuksesta. Kuljetus voi tapahtua myös solusta solun ulkopuolelle, kuten erittymisen aikana, tai solun ulkopuolelta soluun. On aineita, jotka voivat helposti liikkua plasmakalvon lipidikaksoiskerroksen läpi. Esimerkiksi pienet poolittomat molekyylit voivat liikkua kalvon läpi. Suuremmat poolittomat molekyylit ja polaariset molekyylit eivät voi päästä soluun tai poistua solusta niiden koon ja polaarisuuden vuoksi. Niitä voidaan kuitenkin siirtää kalvon läpi, mutta ne tarvitsevat kalvoproteiineja sukkuloimaan tai kuljettamaan niitä kalvon läpi.
Biologinen kuljetus solutasolla voi olla passiivista tai aktiivista. Molemmat tyypit tarvitsevat konsentraatiogradientin tapahtuakseen. Ne eroavat kuitenkin toisistaan liikkeen suunnan suhteen konsentraatiogradienttiin nähden. Passiivinen kuljetus on aineiden kulkeutumista kalvon läpi alueelta, jossa on korkea pitoisuus, alueelle, jossa on matala pitoisuus. Liike tapahtuu siis pitoisuusgradienttia pitkin. Sitä vastoin aktiivinen kuljetus on eräänlainen solukalvokuljetus, jossa liike tapahtuu konsentraatiogradienttia vastaan. Liike tapahtuu matalan konsentraation alueelta korkeamman konsentraation alueelle. Koska passiivisessa kuljetuksessa aineet liikkuvat alaspäin, liike-energia riittää liikkeen liikkeellepanoon. Aktiivisessa kuljetuksessa liike tapahtuu ylämäkeen, ja sen vuoksi tarvitaan suurempi energianlähde prosessin vauhdittamiseksi. Tyypillisesti siinä käytetään kemiallista energiaa adenosiinitrifosfaatin (ATP) muodossa, jota solu tuottaa aineenvaihdunnallisesti, esimerkiksi glykolyysin ja sitruunahappokierron kautta.
Passiivinen kuljetus vs. Aktiivinen kuljetus

Kuljetus kudostasolla

Kudostasolla kuljetus on keino, jonka avulla aineet kulkeutuvat solun ulkopuolelta solun ulkopuolelle tai muualle elimistöön. Veri on korkeampien eläinten, myös ihmisen, elimistössä kiertävä neste. Se kuljettaa erilaisia molekyylejä, kuten happea (hemoglobiiniin sitoutuneena), hiilidioksidia ja aineenvaihdunnan sivutuotteita erittymistä varten, hormoneja ja muita kemiallisia signaalimolekyylejä sekä ravintoaineita (esim. glukoosia, aminohappoja ja rasvahappoja).
Kasveissa aineiden kuljetus kudostasolla tapahtuu verisuonikudoksissa, erityisesti floemissa ja ksyleemissä. Floemikudokset vastaavat fotosynteettisten aineiden johtamisesta, kun taas kyleemikudokset johtavat vettä ja ravinteita juurista kasvin eri osiin.

Liittyvät termit

• Aktiivinen kuljetus
• Aksonaalinen kuljetus
• Kolesteroliesterin kuljetusproteiinit
• Kotranslaatiokuljetus
• Kytketty kuljetus
• Elektroninkuljetus
• Elektroninkuljetusketju
• Fasilitaatiokuljetus
• Membraanikuljetusproteiini
• Ovumkuljetus
• Passiivinen kuljetus
• Respiratoriset kuljetus
• Retrogradinen aksonikuljetus
• Kuljetus antibiootti

Ks. myös

• Diffuusio
• Osmoosi
• Veri
• Hengitysketju
• Kemosmoosi
• Nukleoporiini
• Porteri
• Elektroninkuljettaja

Viitteet ja lisälukemisto

1. KULJETUS SOLUUN SISÄLLÄ JA SIITÄ ULKOPUOLELLE. (2019). Haettu Estrellamountain.edu -sivustolta: https://www2.estrellamountain.edu/faculty/farabee/biobk/BioBooktransp.html
2. MEMBRANE TRANSPORT. (2019). Haettu osoitteesta Yvcc.edu verkkosivusto: http://www2.yvcc.edu/Biology/109Modules/Modules/MembraneTransport/membranetransport.htm
3. Active Transport Across Cell Membranes. (2019). Haettu osoitteesta Gsu.edu website: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Biology/actran.html
4. MEMBRANE TRANSPORT. (2013). Haettu Byui.edu verkkosivustolta: https://content.byui.edu/file/a236934c-3c60-4fe9-90aa-d343b3e3a640/1/module5/readings/membrane-transport.html