Ułatwiona dyfuzja

Ułatwiono program rozpowszechniania

Co jest ułatwione rozpowszechnianie?

Ułatwiona dyfuzja Jest to zjawisko fizyczne, które implikuje transport cząsteczek, jonów lub substancji ciekłej przez błonę na korzyść gradientu stężenia i dzięki uwzględnieniu struktur, które „ułatwiają”, powiedział ruch, powiedział ruch.

W tego rodzaju transporcie ruch cząstek zawsze występuje na korzyść gradientu stężenia, to znaczy, że poruszają się przez błonę z regionu, w którym jego stężenie jest „większe” w kierunku innego, gdzie jest „niewielkie”.

Rozpowszechniona dyfuzja nie wymaga udziału energii chemicznej ani rozpocząć ruchu cząstek lub do utrzymania tego. Wiele aminokwasów, węglowodanów (cukrów), jonów i gazów wchodzi do wnętrza ułatwionych komórek dyfuzyjnych.

Membrany komórkowe są odpowiedzialne za „oddzielenie” zawartości cytozolowej od środowiska pozakomórkowego i są „selektywnie przepuszczalne” od różnych substancji w zależności od ich charakterystyki. Jest to możliwe dzięki istnianiu przenośników białek, które tworzą kanały lub pory dla wejścia lub wyjścia cząstek.

Transport niektórych cząsteczek wymaga energii, ponieważ jest on sprzeczny z gradientem stężenia; Inne wchodzą przez prostą dyfuzję (swobodnie przekraczając błonę), a inne są transportowane na korzyść ich gradientu przez kanały lub pory (ułatwione dyfuzję).

Charakterystyka ułatwionej dyfuzji

Aby zdefiniować ułatwione rozpowszechnianie, możemy wspomnieć o niektórych z jej cech:

- Większość cząsteczek przenosi się z jednego przedziału błony do drugiej poprzez „wbudowane” białka w błonie komórkowej, które działają jako „kanały”.

- Transport substancji zawsze przestrzega tego samego adresu: z miejsca, w którym jego stężenie jest większe w kierunku miejsca niewielkiego stężenia.

- Żadna energia nie jest inwestowana w mobilizację cząsteczek do transportu.

Może ci służyć: sinaloa flora i fauna: bardziej popularne zwierzęta i rośliny

- Aby wystąpił ten rodzaj transportu, musi znajdować się wodoodporna membrana między dwoma przedziałami.

- Cząsteczki są spontanicznie transportowane do komórki. Jednak wyjście tych cząsteczek wewnątrz komórki jest regulowane, aby nie występowało spontanicznie.

- Zasadniczo transport ułatwionej dyfuzji jest podawany dla tych cząsteczek, które ze względu na ich właściwości fizyczne i/lub chemiczne nie mogą swobodnie przekraczać błony komórkowej.

Rodzaje rozpowszechniania ułatwione

Do tej pory opisano 3 różne rodzaje rozpowszechnionej dyfuzji. Różnią się one w zależności od cech białek, które „ułatwiają” transport i są:

Dyfuzja przez białka kanałowe

Rozpowszechnianie przez kanał białkowy

Implikuje uczestnictwo wyspecjalizowanych białek do transportu cząsteczek, które są głównie w stanie ciekłym. Białka te są znane jako białka „kanału” i tworzą rodzaj „porów” dla tych, którzy szybko przekraczają cząsteczki wody lub małe jony.

Dyfuzja poprzez zamknięte białka kanału

Otwarta i zamknięta konformacja zamkniętego kanału bramy (źródło: Efazzari / CC BY-SA przez Wikimedia Commons i zmodyfikowane przez Raquel Parada Puig)

W tego rodzaju transporcie uczestniczą również białka, które tworzą kanały, ale mają one układ molekularny typu „bramka”, który reguluje wejście substancji.

Zatem wejście dowolnej substancji przez „zamknięte” białka kanału wymaga połączenia substancji do określonych miejsc w sekwencji peptydowej kanału, więc konieczne jest specyficzne rozpoznanie cząsteczki.

Wprowadzanie lub wyjście substancji jest zatem możliwe tylko wtedy, gdy przenośne białka „postrzegają” bodziec (sygnały chemiczne, termiczne, elektryczne lub mechaniczne, które umożliwiają otwarcie kanału, które w innym przypadku pozostają zawsze otwarte.

Może ci służyć: diacyloglicerol: struktura, biosynteza, funkcje

Istnieją różne rodzaje tych białek, które są klasyfikowane zgodnie z jonem lub cząsteczką, którą transportują. Istnieją na przykład kanały sodowe (Na+), wapń (CA+), glukoza (C6H12O6),.

Dyfuzja przez przenośniki białka

Ten rodzaj dyfuzji występuje przez białko, które transportują duże jony lub cząsteczki przez błonę plazmatyczną. Ważną cechą tego transportu jest to, że związek z przetransportowaną cząsteczką powoduje, że białka przenośne zmieniają ich konformację.

Zamiast utrzymywać zamkniętą bramę, która otwiera się w odpowiedzi na bodziec (jak w poprzednim przypadku), białka przenośne pośredniczą w transporcie tylko wtedy, gdy dołączają do substratów i zmieniają swój kształt podczas procesu.

Są to wyspecjalizowane białka w transporcie niezbędnej ilości cząsteczek dla komórki, a zatem są bardzo selektywnymi transporterami.

Ułatwione przykłady dyfuzji

- Aquaporiny

Białka kanału znane jako akwoporyny są być może najbardziej reprezentatywnym przykładem białek, które uczestniczą w transporcie przez rozpowszechnione, ponieważ pozwalają na szybkie przejście cząsteczek wody z pożywki zewnątrzkomórkowej do środowiska wewnątrzkomórkowego przez kanały w błonie.

Komórki korzeniowe roślin i łodyg wykorzystują akwaporyny do szybkiego i skutecznego wchłaniania wody.

Reprezentatywny schemat białka kanału transportu wody (aquaporyna)

Komórki zwierzęce mają również akwaporyny, ale w niższej ilości niż komórki roślinne (na przykład błona wakuolarna wielu pierwotniaków jest bogata w akwaporyny).

Może ci służyć: wokół Donax

- Kanały sodowe

Komórki nerwowe zwierząt kręgowców mają kanały sodowe, których otwarcie jest stymulowane przez sygnały chemiczne, które umożliwiają wejście tego jonu. Kanały te są dobrym przykładem tych zamkniętych kanałów „drzwi”, o których wspomnialiśmy powyżej.

- Transporter glukozy

Innym przykładem rozpowszechnionej dyfuzji przez kanały „drzwi” jest transport glukozy przez błonę.

Cząsteczki glukozy mają rozmiar i cechy, dzięki czemu zapobiegają im przekraczaniu błony komórkowej przez na przykład „małe” kanały, takie jak akwaporyny.

Ponadto komórki muszą utrzymywać wewnętrzne stężenie tej substancji rozpuszczonej w ścisłej regulacji, ponieważ wymagania energetyczne niezbędne dla ich katabolizmu nie zawsze są dostępne; co oznacza że Nie wszystkie glukozę, które mogą wejść, muszą wejść Do komórki.

Mechanizm transportu tych cząsteczek implikuje uczestnictwo przenośników białek, które można łatwo stymulować, aby rozpocząć transport i zmianę tworzenia się po połączeniu cząsteczek, które muszą transportować.

- Kanały jonowe

Istnieje wiele kanałów jonowych, które są białkami transportowymi, które działają w dostarczonej rozpowszechnianiu.

Na przykład w przypadku jonów potasowych (K+) i chloru (Cl-), które są dużymi jonami o bardzo specyficznych funkcjach i wpływach wewnątrz wnętrza komórki, jego wejście jest często łączone z wyjściem innych jonów równie ważnych.

Wejście i wyjście tych jonów jest ściśle kontrolowane, a wiele jonowych kanałów dyfuzyjnych ułatwionych jest aktywowanych tylko wtedy, gdy są stymulowane przez wpływ obciążenia jonów, który wywiera bezpośredni bodziec na przenośnik białka.

Bibliografia

1. Alberts, ur., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m., & Walter, p. (2013). Niezbędna biologia komórki. Garland Science.
2. Azcón-Bieto, J., I pięta, m. (2000). Podstawy fizjologii roślin (NIE. 581.1). McGraw-Hill Inter-American.
3. Bauer, m., I Metzler, R. (2013). In vivo ułatwił model dyfuzji. PLOS ONE, 8 (1).