biologija

Olajšana difuzija

Olajšana difuzija
Olajšana shema razširjanja

Kaj je olajšano?

The Olajšana difuzija To je fizični pojav, ki pomeni transport molekul, ionov ali tekočih snovi skozi membrano v prid njenemu koncentracijskemu gradientu in zahvaljujoč sodelovanju struktur, ki "olajšajo" omenjeno gibanje.

Pri tej vrsti transporta se gibanje delcev vedno pojavi v prid njenemu koncentracijskemu gradientu, to je, da se premikajo skozi membrano iz regije, kjer je njegova koncentracija "večja" proti drugemu, kjer je "manjša".

Razširjena difuzija ne zahteva prispevka kemične energije ali za začetek gibanja delcev ali za vzdrževanje tega. Številne aminokisline, ogljikove hidrate (sladkorji), ioni in plini vstopijo v notranjost olajšanih difuzijskih celic.

Celične membrane so odgovorne za "ločevanje" citosolne vsebnosti od zunajceličnega okolja in so "selektivno prepustne" do različnih snovi, odvisno od njihovih značilnosti. To je mogoče zahvaljujoč obstoju tekočih beljakovin, ki tvorijo kanale ali pore za vhod ali izhod delcev.

Prevoz nekaterih molekul zahteva energijo, saj je v nasprotju s koncentracijskim gradientom; Drugi vstopijo s preprosto difuzijo (prečkanje membrane prosto), drugi pa se prevažajo v prid svojem gradientu s kanali ali pore (olajšana difuzija).

Značilnosti olajšane difuzije

Za določitev olajšane razširjanja lahko omenimo nekatere njegove značilnosti:

- Večina molekul se premika iz enega membranskega prostora v drugega z "vgrajenimi" beljakovinami v celični membrani, ki delujejo kot "kanali".

- Prevoz snovi vedno upošteva isti naslov: od mesta, kjer je njegova koncentracija večja proti mestu manjše koncentracije.

- Za mobilizacijo molekul, ki jih je treba prepeljati, ni vložena energija.

Lahko vam služi: sinaloa flora in favna: pogostejše živali in rastline

- Za to vrsto prevoza mora obstajati nepremočljiva membrana med obema predelkoma.

- Molekule se spontano prevažajo v celico. Vendar je izhod teh molekul znotraj celice navzven urejen tako, da se ne pojavi spontano.

- Na splošno je prevoz olajšane difuzije podan za tiste molekule, ki zaradi fizičnih in/ali kemijskih značilnosti ne morejo prosto prečkati celične membrane.

Vrste razširjanja olajšajo

Do zdaj so bile opisane 3 različne vrste razširjene difuzije. Te se razlikujejo glede na značilnosti beljakovin, ki "olajšajo" prevoz in so:

Difuzija skozi kanalske beljakovine

Razširjanje, ki ga zagotavlja protein kanal

To pomeni sodelovanje specializiranih beljakovin za transport molekul, ki so predvsem v tekočem stanju. Ti beljakovine so znane kot "kanalne" beljakovine in tvorijo nekakšne "pore" za tiste, ki hitro prečkajo molekule vode ali majhne ione.

Difuzija skozi beljakovine zaprtega kanala

Odprta in zaprta konformacija zaprtega vrat kanala (vir: Efazzari / CC BY-SA prek Wikimedia Commons in spremenjena s strani Raquel Paradia Puig)

Pri tej vrsti prevoza sodelujejo tudi beljakovine, ki tvorijo kanale, vendar imajo molekularni sistem tipa "vrata", ki uravnava vnos snovi.

Tako vnos katere koli snovi prek "zaprtih" proteinov kanala zahteva združitev snovi na določena mesta v peptidnem zaporedju kanala, zato je potrebno posebno prepoznavanje molekule.

Vnos ali izhod snovi je torej možen le, kadar transportni proteini "dojemajo" dražljaj (kemični, toplotni, električni ali mehanski signali, ki omogočajo odpiranje kanala, ki sicer ostane vedno odprto.

Vam lahko služi: diacilglicerol: struktura, biosinteza, funkcije

Obstajajo različne vrste teh beljakovin, ki so razvrščeni po ionu ali molekuli, ki jih prevažajo. Med drugim obstajajo na primer natrijevi kanali (Na+), kalcij (Ca+), glukoza (C6H12O6).

Difuzija skozi tekoče beljakovine

Ta vrsta difuzije se zgodi z beljakovinami, ki prenašajo velike ione ali molekule skozi plazemsko membrano. Pomembna značilnost tega prevoza je, da sindikat z molekulo, ki jo je treba prevažati.

Namesto da vzdržujejo zaprta vrata, ki se odpirajo kot odziv na dražljaj (kot v prejšnjem primeru), transportni proteini posredujejo transport le, ko se pridružijo podlogom, ki se prenašajo, in med postopkom spremenijo svojo obliko.

So specializirani beljakovine pri prevozu potrebne količine molekul za celico in so zato zelo selektivni prevozniki.

Olajšani primeri difuzije

- Akvaporini

Kanalni proteini, znani kot akvaporini, so morda najbolj reprezentativni primer beljakovin, ki sodelujejo v transportu z razširjenim, saj omogočajo hiter prehod molekul vode iz zunajceličnega medija v znotrajcelično okolje skozi kanale, ki se tvorijo v membrani.

Koreninske celice rastlin in stebel uporabljajo akvaporine, da hitro in učinkovito absorbirajo vodo.

Reprezentativna shema proteina kanala za transport (Aquaporin)

Živalske celice imajo tudi akvaporine, vendar v manjši količini kot rastlinske celice (vakuolarna membrana mnogih protozojev je na primer bogata z akvaporini).

Lahko vam služi: okoli Donaxa

- Natrijeve kanale

Živčne celice živali z vretenčarji imajo natrijeve kanale, katerih odprtino spodbujajo kemični signali, ki omogočajo vstop tega iona. Ti kanali so dober primer tistih zaprtih kanalov "vrat", ki smo jih omenili zgoraj.

- Transporter glukoze

Drug primer razširjene difuzije skozi "vrata" je transport glukoze skozi membrano.

Molekule glukoze imajo velikost in značilnosti, ki jim preprečujejo, da bi prečkali celično membrano, na primer, "majhni" kanali, kot so akvaporini.

Poleg tega morajo celice vzdrževati notranje koncentracije tega topka v strogi regulaciji, saj energijske potrebe, potrebne za njihov katabolizem, niso vedno na voljo; kar to pomeni Ni treba vnesti vseh glukoze, ki lahko vstopijo Do celice.

Prometni mehanizem teh molekul pomeni udeležbo transportnih beljakovin, ki jih je enostavno spodbuditi, da začnejo s prevozom in spreminjanje tvorbe, ko se pridružijo molekuli, ki jih morajo prevažati.

- Ionski kanali

Obstaja veliko ionskih kanalov, ki so transportni beljakovine, ki delujejo v določenem razširjanju.

V primeru kalijevih ionov (K+) in klora (Cl-), na primer, ki so veliki ioni z zelo specifičnimi funkcijami in vplivajo na notranjo celico.

Vstop in izhod teh ionov je strogo nadzorovan in mnogi ionski difuzijski kanali, ki se olajšajo.

Reference

  1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m., & Walter, str. (2013). Bistvena celična biologija. Garland Science.
  2. Azcón-Bieto, J., & Peta, m. (2000). Osnove fiziologije rastlin (Ne. 581.1). McGraw-Hill Interamerican.
  3. Bauer, m., & Metzler, r. (2013). In vivo je omogočil difuzijski model. PLOS ONE, 8 (1).