Difuzia facilitată

difuzia Facilitată -definiție

Cuprins

Difuzia facilitată este transportul de substanțe peste un biologică membrana dintr-o zonă de concentrație mai mare într-o zonă de concentrație mai mică, cu ajutorul unui transport moleculă. Deoarece substanțele se deplasează de-a lungul direcției gradientului lor de concentrație, energia chimică nu este necesară în mod direct., Exemple de procese biologice care implică o difuzie facilitată sunt transportul glucozei și aminoacizilor, transportul gazelor și transportul ionilor. Difuzia facilitată este importantă deoarece reglează ceea ce intră și ce iese din celulă. Membrana plasmatică este structura celulară responsabilă de mișcările selective ale substanțelor.,

difuzia Facilitată definiție

difuzia Facilitată definiție în biologie este mișcarea pasivă de substanțe, cum ar fi biologice molecule sau ioni, peste o membrana plasmatică prin intermediul unui transport de proteine localizate în membrana plasmatică. Deoarece mișcarea substanțelor este de la concentrații mai mari la mai mici, energia chimică nu este nici utilizată, nici necesară.,

Etimologie

pe termen facilitat venit din latină facilis, care la rândul său a venit de la nading, care înseamnă „a face” sau „a face” si”ilis”. Termenul de difuzie a venit din latină diffusionem, diffusio, care înseamnă „o revarsa”. Sinonime: transport facilitat; transport pasiv-mediat.,

caracteristici

difuzia facilitată este unul dintre numeroasele tipuri de transport pasiv. Aceasta înseamnă că este un tip de transport celular în care substanțele se deplasează de-a lungul gradientului lor de concentrație. Diferența de concentrații între zone creează un gradient care incită substanțele să se deplaseze în mod inerent pentru a fi distribuite între cele două zone pentru a atinge echilibrul. Deoarece mișcarea este în jos (adică de la concentrații mai mari la mai mici), energia chimică nu este direct necesară., Ceea ce conduce difuzia facilitată, la fel ca și celelalte tipuri de transport pasiv, este energia cinetică. Cu toate acestea, ceea ce caracterizează difuzia facilitată de celelalte tipuri de transport pasiv este nevoia de asistență din partea unei proteine de transport depuse în membrana plasmatică.

difuzia Facilitată vs, transportul activ

atât difuzia facilitată, cât și transportul activ necesită un gradient de concentrație. Ambele sunt capabile să transporte ioni, zaharuri și săruri. Ele sunt, de asemenea, similare în modul în care folosesc proteinele membranare ca vehicule de transport. Permeazele sunt un exemplu de proteine membranare utilizate în difuzia facilitată, în timp ce pompele proteice membranare (de exemplu, pompele sodiu-potasiu) sunt cele utilizate în transportul activ. Cu toate acestea, ele diferă în direcția transportului., Într-un transport activ, substanțele sunt transportate dintr-o zonă cu concentrație scăzută într-o zonă cu concentrație ridicată. Această mișcare ascendentă a substanțelor în transportul activ necesită și consumă energie chimică sub formă de ATP. În schimb, difuzia facilitată nu necesită și nici nu cheltuiește ATP. Mai degrabă, entropia cinetică sau naturală a moleculelor conduce procesul.

difuzia facilitată vs difuzia simplă

atât difuzia facilitată, cât și difuzia simplă sunt tipuri de transport pasiv. Ei mută substanțele dintr-o zonă cu concentrație ridicată într-o zonă cu concentrație scăzută., Cu toate acestea, prima este diferită de cea din urmă în modul în care moleculele sunt transportate pe membrană. Difuzia facilitată necesită proteine membranare pentru a transporta molecule biologice. Difuzia simplă este una care apare neasistată de proteinele membranei. Deoarece proteinele membranare sunt necesare pentru transport în difuzie facilitată, efectul temperaturii este adesea mai pronunțat decât în difuzia simplă. Rata procesului tinde, de asemenea, să fie afectată de limitele de saturație.(1) În plus, se bazează pe capacitatea de legare a proteinei membranare implicate., În difuzia simplă, rata este mai simplă. Pentru mai multe diferențe și asemănări între difuzia facilitată și difuzia simplă, consultați tabelul de mai jos.,id=”9dd22f91e9″>difuzia Facilitată

Simplu de difuzie Un tip de transport pasiv Un tip de transport pasiv Substanțe muta dintr-o zonă sau regiune de concentrație mai mare la o zonă sau regiune de concentrație mai mică Substanțe muta dintr-o zonă sau regiune de concentrație mai mare la o zonă sau regiune de concentrație mai mică nu Are nevoie de energie chimică, e.,g. ATP sau GTP nu Are nevoie de energie chimică, de exemplu, ATP sau GTP proteinele de Transport necesare proteinele de Transport nu este necesar Rata este, în general, mai repede, dar afectată de factori cum ar fi temperatura și tipuri de proteine membranare implicate, și, astfel, pot fi afectate de proteine membranare inhibitori., Rata este, în general, mai lent, dar mult mai simplă, deoarece nu se bazează pe capacitatea de legare de proteinele membranare cu substanțe pentru transport moleculele Polare
(de exemplu, glucoză și aminoacizi), mai mare de ioni (de exemplu, ionii de sodiu și clorură de ioni), și mari moleculele nepolare (de exemplu, retinol) angaja difuzia facilitată prin proteine membranare peste membrana plasmatică Mici molecule nepolare (de exemplu,, 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.,natura lipidică bistratificată a membranei plasmatice împiedică trecerea oricărei molecule. Acesta reprezintă regiunea hidrofobă a membranei și, prin urmare, împiedică trecerea moleculelor polare (hidrofile). Moleculele mici nepolare (hidrofobe) pot difuza cu ușurință relativă în direcția gradientului lor de concentrație. În schimb, moleculele nepolare mari nu ar putea face acest lucru cu ușurință. Ei folosesc anumite componente ale proteinei membranare, cum ar fi canalele membranare și purtătorii de a traversa., Tipurile de difuzie facilitată se pot baza pe proteinele membranare implicate. De exemplu, difuzia facilitată de proteinele canalului (de exemplu, canalele transmembranare) este una care utilizează proteine membranare care acționează ca un Por în bistratul lipidic. Aceste canale se formează prin complexe proteice care se întind pe membrana plasmatică, conectând matricea extracelulară la citosol sau prin anumite membrane biologice care conectează citosolul la organelle (de exemplu, nucleu, mitocondrion, cloroplast, reticul endoplasmatic etc.)., Ionii încărcați, de exemplu, utilizează canale transmembranare, deoarece pot fi transportați numai prin membrane prin canale care formează proteine. Aquaporinele, deși sunt, de asemenea, proteine membranare integrale și acționează ca pori pe membranele biologice, sunt implicate mai degrabă în transportul moleculelor de apă decât în soluții. Difuzia facilitată de proteinele purtătoare este una care utilizează transportorii încorporați într-o membrană biologică. Ei au o afinitate mare pentru molecule specifice pe o parte a membranei, cum ar fi exteriorul celulei., La legarea cu molecula, acestea suferă o schimbare conformațională pentru a facilita trecerea moleculei în cealaltă parte, cum ar fi interiorul celulei.. Moleculele mai mari sunt transportate de proteine purtătoare (de exemplu, permeaze) care își schimbă conformația pe măsură ce moleculele sunt transportate. Proteinele purtătoare, totuși, sunt implicate nu numai în mișcările pasive; ele sunt, de asemenea, folosite în transferul activ al moleculelor.,

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., Celulele epiteliale ale intestinului subțire, de exemplu, iau molecule de glucoză prin transport activ imediat după digestia carbohidraților alimentari. Aceste molecule vor fi apoi eliberate în sânge prin difuzie facilitată. Restul corpului preia glucoza și prin difuzie facilitată. Transportatorii de glucoză iau glucoză din sânge în celulă. În mod similar, aminoacizii sunt transportați din fluxul sanguin în celulă prin difuzie facilitată prin permeazele de aminoacizi.,

transportul gazelor

hemoglobina este proteina purtătoare în celulele roșii din sânge, în timp ce mioglobina este purtătorul în celulele musculare scheletice roșii. Ambele proteine membranare au o afinitate pentru oxigen. Oxigenul difuzează ca urmare a unei presiuni de saturație mai mari pe o parte a membranei și a unei presiuni mai mici pe cealaltă parte. Mecanism Similar apare cu monoxidul de carbon și dioxidul de carbon.(2) la oamenii adulți, celulele roșii din sânge nu au un nucleu și alte organele pentru a maximiza spațiul pentru hemoglobină care se poate lega cu oxigen sau dioxid de carbon.,

Ion de transport

Ioni, deși molecule mici, nu poate difuza prin bistrat lipidic al membranelor biologice pentru acuzația pe care le efectuează. Astfel, ele sunt transportate în gradientul lor de concentrație prin difuzie facilitată. Ionii de potasiu, ionii de sodiu și ionii de calciu au nevoie de proteine membranare care pot oferi un pasaj., Aceste proteine sunt denumite canale ionice (sau proteine cu canal închis). Aceste canale pot permite trecerea ionilor în gradientul lor de concentrație într-un ritm foarte rapid, adesea aproximativ 106 ioni pe secundă sau mai mult, fără a utiliza energie chimică.distribuția inegală a substanțelor între fluidul intracelular și fluidul extracelular conduce transportul celular, inclusiv difuzia facilitată. Mișcarea dintre aceste două regiuni este o încercare de a stabili echilibrul., În organismele vii, această formă de transport este esențială pentru a reglementa ceea ce intră și ce iese din celulă. Membrana plasmatică care înconjoară celula este responsabilă pentru această funcție biologică crucială. Difuzia facilitată în sistemele biologice este, prin urmare, crucială pentru menținerea nivelurilor optime homeostatice ale moleculelor și ionilor din interiorul celulei.,