Helpotettu diffuusio - Määritelmä ja Esimerkkejä

Helpotettu diffuusio -määritelmä

Sisällysluettelo

Helpotettu diffuusio on aineiden kuljetuksia ympäri biologinen kalvo alueelta korkeamman pitoisuuden alueella, pienempi pitoisuus avulla liikenne-molekyyli. Koska aineet liikkuvat pitoisuuden gradientin suuntaisesti, kemiallista energiaa ei suoraan tarvita., Esimerkkejä biologisista prosesseista, jotka edellyttävät diffuusiota, ovat glukoosin ja aminohappojen kuljetus, kaasunkuljetus ja ioninkuljetus. Fasilitoitu diffuusio on tärkeää, koska se säätelee sitä, mitä solussa menee sisään ja mitä solusta ulos. Plasmakalvosto on solurakenne, joka vastaa aineiden selektiivisistä liikkeistä.,

helpotettu diffuusiomääritys

helpotettu diffuusiomääritys biologiassa on aineiden, kuten biologisten molekyylien tai ionien, passiivinen liikkuminen plasmakalvon poikki plasmakalvossa sijaitsevan siirtoproteiinin avulla. Koska aineiden liikkuminen on suuremmista pienempiin pitoisuuksiin, kemiallista energiaa ei käytetä eikä tarvita.,

Etymologia

termi helpottanut tuli latinan facilis, joka puolestaan tuli facio, joka tarkoittaa ”tehdä” tai ”tehdä” ja”ilis”. Termi diffuusio tuli latinalaisesta diffusioneemista, diffusiosta, joka tarkoittaa ”kaatamista”. Synonyymit: helpotettu liikenne; passiivivälitteinen liikenne.,

ominaisuudet

helpotettu diffuusio on yksi monista passiivisen liikenteen tyypeistä. Tämä tarkoittaa, että kyseessä on solukuljetustyyppi, jossa aineet liikkuvat pitoisuusgradienttiaan pitkin. Ero pitoisuuksia alueiden välillä luo kaltevuus, joka yllyttää aineiden luonnostaan siirtyä jaetaan kahteen alueeseen tasapainon saavuttamiseksi. Koska liike on alamäessä (eli korkeammista pienempiin pitoisuuksiin), kemiallista energiaa ei suoraan tarvita., Se, mikä edistää diffuusiota, kuten muutkin passiivisen liikenteen lajit, on liike-energia. Muista passiivisista kuljetusmuodoista tapahtuvalle helpotetulle diffuusiolle on kuitenkin ominaista se, että plasmakalvostoon on jätetty kuljetusproteiinia.

Helpotetun diffuusion vs., aktiivinen kuljetus

sekä helpottunut diffuusio että aktiivinen kuljetus tarvitsevat pitoisuusgradientin esiintyäkseen. Molemmat pystyvät kuljettamaan ioneja, sokereita ja suoloja. Ne muistuttavat myös sitä, miten ne käyttävät kalvoproteiineja kuljetusajoneuvoina. Permeases ovat esimerkki kalvo proteiineja käytetään helpotetun diffuusion ottaa huomioon, että kalvo proteiini pumput (esim. natrium-kalium-pumput) ovat ne, joita käytetään aktiivisen kuljetuksen. Ne eroavat kuitenkin liikenteen suunnasta., Aktiivisessa kuljetuksessa aineet kuljetetaan vähäisestä pitoisuudesta alueelle, jonka pitoisuus on suuri. Tämä aineiden ylämäkiliikenne aktiivisessa liikenteessä vaatii ja kuluttaa kemiallista energiaa ATP: n muodossa. Sen sijaan helpotettu diffuusio ei vaadi eikä kuluttaa ATP: tä. Sen sijaan molekyylien kineettinen tai luonnollinen entropia ajaa prosessia.

helpotettu diffuusio vs yksinkertainen diffuusio

sekä helpotettu diffuusio että yksinkertainen diffuusio ovat passiivisen liikenteen tyyppejä. Ne siirtävät aineita korkean pitoisuuden alueelta matalaan pitoisuuteen., Ensin mainittu eroaa kuitenkin jälkimmäisestä siinä, miten molekyylit kulkeutuvat kalvon poikki. Helpottunut diffuusio vaatii kalvoproteiineja biologisten molekyylien kuljettamiseen. Yksinkertainen diffuusio on sellainen, joka tapahtuu estämättä kalvoproteiinien. Koska kalvoproteiineja tarvitaan kuljetukseen helpotetussa diffuusiossa, lämpötilan vaikutus on usein voimakkaampi kuin yksinkertaisessa diffuusiossa. Prosessin nopeuteen vaikuttavat myös kyllästymisrajat.(1) Lisäksi se perustuu kyseessä olevan kalvoproteiinin sitoutumiskykyyn., Yksinkertaisessa diffuusiossa nopeus on suoraviivaisempi. Lisää eroja ja yhtäläisyyksiä helpottaa diffuusio ja yksinkertainen diffuusio, katso alla olevasta taulukosta.,id=”9dd22f91e9″>helpotti diffuusiota

yksinkertainen diffuusio passiivisen kuljetuksen tyyppi passiivisen kuljetuksen tyyppi

tr> aineet siirtyvät suuremmalta alueelta tai alueelta alempaan pitoisuuteen aineet siirtyvät suuremmalta alueelta tai alueelta alempaan pitoisuuteen ei suoraan edellytä kemiallista energiaa, e.,g. ATP tai GTP ei vaadi suoraan kemiallista energiaa, esim.ATP tai GTP vaaditut kuljetusproteiinit kuljetusproteiinit ei vaadita div id=”C4BAD6DA95″ > nopeus on yleensä nopeampi, mutta siihen vaikuttavat tekijät, kuten lämpötila ja siihen liittyvät kalvoproteiinityypit, ja siten siihen voivat vaikuttaa KALVOPROTEIININ estäjät.,

Korko on yleensä hitaampaa, mutta yksinkertaisempi, koska se ei ole riippuvainen sitova kapasiteetti kalvo proteiineja aineiden kuljetus – Polar molekyylejä,
(esim. glukoosi ja aminohapot), suuremmat ionit (esim. natrium-ioneja ja kloridi-ioneja), ja suuri ei-polaarisia molekyylejä (esim. retinoli) työllistävät helpotetun diffuusion kautta kalvon proteiinit koko solukalvon Pieni ei-polaarisia molekyylejä (esim., oxygen, carbon dioxide) diffusing easily across the plasma membrane

Transport mechanisms

A schematic diagram of facilitated diffusion. Membrane proteins such as carriers and channels facilitate the movement of molecules across the plasma membrane.,

rasva kaksoiskerroksen luonne plasma-kalvo estää juuri mitään molekyylejä, siirtää sen poikki. Se muodostaa kalvon hydrofobisen alueen ja estää siten polaaristen (hydrofiilisten) molekyylien kulkua. Pienet nonpolaariset (hydrofobiset) molekyylit voivat hajaantua suhteellisen helposti pitoisuusgradientin suuntaan. Sen sijaan suuret ei-polaariset molekyylit eivät pystyisi siihen helposti. Ne käyttävät tiettyjä kalvoproteiinikomponentteja, kuten kalvokanavia ja kantajia risteytykseen., Fasilitoidun diffuusion tyypit voivat perustua kyseessä oleviin kalvoproteiineihin. Esimerkiksi, helpotetun diffuusion kanavan proteiineja (esim. läpäisevä kanavat) on yksi, joka käyttää kalvo proteiineja, jotka toimivat kuten huokosten rasva bilayer. Nämä kanavat muodossa proteiini komplekseja, jotka kattavat koko plasman kalvo, joka yhdistää solunulkoisen matriisin sytosolissa, tai poikki tiettyjä biologisia kalvoja, jotka yhdistävät sytosolissa olevan organelliin (esim. tuma, mitochondrion, kloroplastiin, endoplasmakalvosto, jne.)., Varautuneet ionit käyttävät esimerkiksi transmembraanikanavia, koska niitä voidaan kuljettaa kalvojen poikki vain proteiineja muodostavien kanavien kautta. Akvaporiineja, vaikka ne ovat myös kiinteä kalvo proteiineja ja toimivat huokoset biologisia kalvoja, ovat mukana liikenne vesimolekyylien sijaan liuenneet aineet. Kantajaproteiinien helpottama diffuusio on sellainen, joka hyödyntää biologiseen kalvoon upotettuja kuljettajaproteiineja. Niillä on suuri affiniteetti tietyille molekyyleille kalvon toisella puolella, kuten solun ulkopuolella., Sitouduttuaan molekyyliin ne läpikäyvät konformaatiomuutoksen helpottaakseen molekyylin kulkua toiselle puolelle, kuten solun sisäpuolelle.. Suurempia molekyylejä kuljettavat kantajaproteiinit (esim.permisairaudet), jotka muuttavat konformaatiotaan molekyylien kulkeutuessa läpi. Kantajaproteiinit eivät kuitenkaan ole mukana vain passiivisissa liikkeissä, vaan niitä käytetään myös molekyylien aktiivisessa siirrossa.,

Examples

Glucose and amino acid transport

Glucose transport is a facilitated diffusion example. Since glucose is a large polar molecule, it cannot pass through the lipid bilayer of the membrane. Thus, it needs carriers called glucose transporters to pass through., Ohutsuolen epiteelisolut ottavat esimerkiksi glukoosimolekyylejä aktiivisella kuljetuksella heti ravinnon hiilihydraattien pilkkoutumisen jälkeen. Nämä molekyylit vapautuvat verenkiertoon helpottuneen diffuusion kautta. Muu keho ottaa glukoosia myös helpottuneen diffuusion avulla. Glukoosinkuljettajat ottavat glukoosia verenkierrosta soluun. Vastaavasti aminohapot kulkeutuvat verenkierrosta soluun helpottamalla diffuusiota aminohappojen permisairauksien kautta.,

Kaasun kuljetus

hemoglobiini on harjoittaja proteiini punasoluja ottaa huomioon, että myoglobiinin on operaattorin punainen luuston lihaksen soluissa. Molemmilla kalvoproteiineilla on affiniteetti Happeen. Happi diffundoituu, kun kalvon toisella puolella on suurempi kyllästymispaine ja toisella puolella vähemmän painetta. Samanlainen mekanismi esiintyy hiilimonoksidin ja hiilidioksidin kanssa.(2) aikuisilla ihmisillä punasoluista puuttuu tuma ja muita organelleja maksimoidakseen tilaa hemoglobiinille, joka voi sitoutua hapen tai hiilidioksidin kanssa.,

ioninkuljetus

ionit, joskin pienet molekyylit, eivät pysty hajaantumaan biologisten kalvojen lipidibilayerin läpi niiden kantaman varauksen vuoksi. Näin ne kulkeutuvat konsentraatiogradienttissaan diffuusion helpottuessa. Kaliumionit, natriumionit ja kalsiumionit tarvitsevat kalvoproteiineja, jotka voivat tarjota kulkuväylän., Näistä proteiineista käytetään nimitystä ionikanavat (tai aidatut kanavaproteiinit). Nämä kanavat voivat mahdollistaa ionien siirtymisen alas pitoisuusgradienttiaan hyvin nopeasti, usein noin 106 Ionia sekunnissa tai enemmän, ilman kemiallista energiaa.

merkitys

aineiden epätasainen jakautuminen solunsisäisen nesteen ja solunulkoisen nesteen välillä ajaa solukuljetusta, mukaan lukien helpottunut diffuusio. Näiden kahden alueen välinen liike on pyrkimys tasapainoon., Elävissä eliöissä tämä kuljetusmuoto on välttämätön sen säätelemiseksi, mitä solusta menee sisään ja mitä ulos. Solua ympäröivä plasmakalvosto on vastuussa tästä ratkaisevasta biologisesta toiminnasta. Helpotettu diffuusio biologisissa järjestelmissä on siksi ratkaisevan tärkeää molekyylien ja ionien homeostaattisten optimaalisten tasojen säilyttämiseksi solun sisällä.,

Helpotetun diffuusion