5.4 : Elektrokimyasal Gradyan Nedir?

- [Anlatıcı] Hücre zarı bir bariyer görevi görerek bazı molekül ve iyonları hücre içinde tutarken bazılarını da dışarıda tutar. Kaynakların hücre içiyle dışı arasındaki bu şekilde ayrılmasının özelliklerinden biri de bir elektrokimyasal gredyen sağlanmasıdır. Hücre fonksiyonları açısından kritik öneme sahip olan sodyum ve potasyum gibi iyonlar zardan geçemez ve bunun yerine kanallar ya da taşıyıcılarla harekete bel bağlar.

Normal şartlar altında bir hücrenin dışında içindekinden daha fazla sodyum bulunur. Bu da, sodyumun bir yol bulursa hücre zarından içeri geçişine izin veren bir kimyasal ya da derişim gradyeni oluşturur. Aksine, hücre dışında içine göre daha az yoğunlukta potasyum bulunduğundan onun kimyasal gredyeni sodyumun gredyenin tersinedir.

Yine de iyon konsantrayonu hücre zarında gredyen yaratan tek faktör değildir. İyon ve molekülleri pozitif ve negatif yüklerle yüklemek de bir elektriksel gredyenin varlığı anlamına gelir. Hücre dışında pozitif yüklü sodyum iyonlarının, hücre içindeyse negatif yüklü proteinlerin prevalansı genel anlamda zar üzerindeki yükün farklılığını etkileyen en önemli faktörlerdir.

Etkin taşınım, hücre zarında elektrokimyasal gredyeni korumada enerjiyi kullanır. Bunu, iyonları elektrokimyasal gredyenlerinde taşıyan özelleştirilmiş zar proteinleri ile yapar. Ancak özel koşullar altında, iyonlar gredyenlerinde hareket edebilir; glikoz taşınımı gibi süreçler için enerji oluşturup, kardiyak kası ve nöronlar gibi özel hücreler için bir elektriksel impuls oluşturma aracı olabilirler.