Dyfuzja ułatwiona

etymologia

termin ułatwiony pochodzi od łacińskiego facilis, które z kolei pochodzi od facio, co oznacza „robić” lub „robić” i –”Ilis”. Termin dyfuzja pochodzi od łacińskiego diffusionem, diffusio, co oznacza „wylewanie”. Synonimy: ułatwiony transport; Transport pasywny.,

charakterystyka

Dyfuzja ułatwiona jest jednym z wielu rodzajów transportu pasywnego. Oznacza to, że jest to rodzaj transportu komórkowego, w którym substancje poruszają się wzdłuż swojego gradientu stężenia. Różnica w stężeniach między obszarami tworzy gradient, który pobudza substancje do naturalnego przemieszczania się, aby być rozłożone między dwoma obszarami w celu osiągnięcia równowagi. Ponieważ ruch jest w dół (tj. od wyższych do niższych stężeń), energia chemiczna nie jest bezpośrednio wymagana., To, co napędza dyfuzję, podobnie jak inne rodzaje transportu pasywnego, to energia kinetyczna. Niemniej jednak to, co charakteryzuje ułatwioną dyfuzję z innych rodzajów transportu biernego, to potrzeba pomocy z białka transportującego osadzonego w błonie osocza.

, transport aktywny

zarówno ułatwiona dyfuzja, jak i transport aktywny wymagają wystąpienia gradientu stężenia. Oba są zdolne do transportu jonów, cukrów i soli. Są one również podobne w sposób, w jaki wykorzystują białka błonowe jako nośniki transportu. Permeazy są przykładem białek błonowych stosowanych w ułatwionej dyfuzji, podczas gdy pompy białkowe błonowe (np. pompy sodowo-potasowe) są używane w aktywnym transporcie. Niemniej jednak różnią się one w kierunku transportu., W transporcie aktywnym substancje są transportowane z obszaru o niskim stężeniu do obszaru o wysokim stężeniu. Ten ruch substancji w aktywnym transporcie wymaga i zużywa energię chemiczną w postaci ATP. W przeciwieństwie do tego, ułatwiona dyfuzja nie wymaga ani nie wydatkuje ATP. Raczej kinetyczna lub naturalna Entropia cząsteczek napędza ten proces.

Dyfuzja ułatwiona a dyfuzja prosta

zarówno dyfuzja ułatwiona, jak i dyfuzja prosta są rodzajami transportu pasywnego. Przenoszą substancje z obszaru o wysokim stężeniu do obszaru o niskim stężeniu., Jednak ten pierwszy różni się od tego drugiego sposobem, w jaki cząsteczki są transportowane przez membranę. Ułatwiona dyfuzja wymaga białek błonowych do transportu cząsteczek biologicznych. Dyfuzja prosta to taka, która zachodzi bez udziału białek błonowych. Ponieważ białka błonowe są potrzebne do transportu w ułatwionej dyfuzji, wpływ temperatury jest często bardziej wyraźny niż w dyfuzji prostej. Na szybkość procesu mają również wpływ limity nasycenia.(1) ponadto opiera się na zdolności wiązania białka błonowego., W dyfuzji prostej szybkość jest prostsza. Więcej różnic i podobieństw między dyfuzją ułatwioną a dyfuzją prostą znajduje się w poniższej tabeli.,

prosta dyfuzja Typ pasywnego transportu Typ pasywnego transportu substancje przemieszczają się z obszaru lub regionu o wyższym stężeniu do obszaru lub regionu o niższym stężeniu substancje przemieszczają się z obszaru lub regionu o wyższym stężeniu do obszaru lub regionu o niższym stężeniu nie wymaga bezpośrednio energia, e.,G. ATP lub GTP nie wymaga bezpośrednio energii chemicznej, np. ATP lub GTP białka transportowe nie są wymagane szybkość jest na ogół szybsza, ale zależy od czynników, takich jak temperatura i rodzaje białek błonowych zaangażowanych, a zatem może mieć wpływ na inhibitory białek błonowych., szybkość jest na ogół wolniejsza, ale prostsza, ponieważ nie polega na zdolności wiązania białek błonowych z substancjami do transportu polarne cząsteczki
(np. glukoza i aminokwasy), większe jony (np. jony sodu i jony chlorkowe) i duże cząsteczki niepolarne (np. retinol) zastosowanie ułatwionej dyfuzji przez białka błonowe przez błonę osocza małe cząsteczki niepolarne (np., oxygen, carbon dioxide) diffusing easily across the plasma membrane

Transport mechanisms

dwuwarstwowy charakter lipidowej błony plazmowej zapobiega przechodzeniu jakichkolwiek cząsteczek. Stanowi on hydrofobowy region membrany i dlatego zapobiega przenikaniu polarnych (hydrofilowych) cząsteczek. Małe cząsteczki niepolarne (hydrofobowe) mogą dyfundować ze względną łatwością w kierunku ich gradientu stężenia. Natomiast duże cząsteczki niepolarne nie byłyby w stanie zrobić tego łatwo. Wykorzystują pewne składniki białka błonowego, takie jak kanały błonowe i nośniki do krzyżowania., Rodzaje ułatwionej dyfuzji mogą być oparte na zaangażowanych białkach błonowych. Na przykład ułatwiona dyfuzja przez białka kanałowe (np. kanały transmembrane) polega na wykorzystaniu białek błonowych, które działają jak pory w dwuwarstwowej warstwie lipidowej. Kanały te tworzą kompleksy białkowe, które obejmują błonę osocza, łącząc matrycę pozakomórkową z cytozolem lub przez niektóre błony biologiczne, które łączą cytozol z organelle (np. jądro, mitochondrion, chloroplast, retikulum endoplazmatyczne itp.)., Na przykład jony naładowane używają kanałów transmembranowych, ponieważ mogą być transportowane przez błony tylko przez białka tworzące kanały. Akwaporyny, choć są również integralnymi białkami błonowymi i działają jako pory na błonach biologicznych, biorą udział w transporcie cząsteczek wody, a nie substancji rozpuszczonych. Ułatwiona dyfuzja przez białka nośne to taki, który wykorzystuje transportery osadzone w błonie biologicznej. Mają wysokie powinowactwo do określonych cząsteczek po jednej stronie błony, takich jak Zewnętrzna komórka., Po związaniu z cząsteczką przechodzą one zmianę konformacyjną w celu ułatwienia przejścia cząsteczki na drugą stronę, taką jak wnętrze komórki.. Większe cząsteczki są transportowane przez białka nośnikowe (np. permeazy), które zmieniają swoją konformację w miarę przenoszenia cząsteczek. Białka nośne są jednak zaangażowane nie tylko w ruchy pasywne; są również zaangażowane w aktywny transfer cząsteczek.,

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., Na przykład komórki nabłonkowe jelita cienkiego przyjmują cząsteczki glukozy poprzez aktywny transport zaraz po trawieniu węglowodanów. Cząsteczki te zostaną następnie uwolnione do krwiobiegu poprzez ułatwioną dyfuzję. Reszta ciała przyjmuje glukozę również poprzez ułatwioną dyfuzję. Transportery glukozy pobierają glukozę z krwiobiegu do komórki. Podobnie aminokwasy są transportowane z krwioobiegu do komórki poprzez ułatwioną dyfuzję przez przepuszczalność aminokwasów.,

transport gazu

hemoglobina jest białkiem nośnym w czerwonych krwinkach, podczas gdy mioglobina jest nośnikiem w czerwonych komórkach mięśni szkieletowych. Oba te białka błonowe mają powinowactwo do tlenu. Tlen dyfunduje w wyniku większego ciśnienia nasycenia po jednej stronie membrany i mniej ciśnienia po drugiej stronie. Podobny mechanizm występuje w przypadku tlenku węgla i dwutlenku węgla.(2) u dorosłych ludzi, czerwone krwinki brak jądra i innych organelli w celu zmaksymalizowania przestrzeni dla hemoglobiny, które mogą wiązać się z tlenem lub dwutlenkiem węgla.,