- Charakterystyka ułatwionej dyfuzji
- Regulacja przez wiązanie ligandów
- Regulacja za pomocą zmian napięcia
- Regulacja mechaniczna
- Cykl transportowy w ułatwionej dyfuzji
- Przykład ułatwionego rozpowszechniania
- Bibliografia
Ułatwiona dyfuzja jest typu pasywnego komórki transportowej w którym należy przemieszczać cząsteczki w roztworze komórek, trzeba interwencji jakiegoś źródła energii.
Dyfuzja jest jednym ze sposobów transportu substancji między komórkami. Aby wystąpił jakikolwiek rodzaj dyfuzji, musi istnieć gradient stężeń, lub co jest takie samo, musi istnieć nierównomierny rozkład cząsteczek w przestrzeni komórkowej.
Dyfuzja umożliwia takie procesy, jak wymiana gazowa w skrzelach i płucach. Ruch cząsteczki dowolnej substancji z roztworu wodnego w kierunku hydrofobowej części dwuwarstwy fosfolipidowej komórki jest zapoczątkowaniem dyfuzji.
Szybkość dyfuzji jest wyrażona w cząsteczkach na sekundę. Dyfuzja obejmuje miarę, która wskazuje na tendencję cząsteczki do „ucieczki” z wody: K.
Im wyższa wartość K, tym większe prawdopodobieństwo, że cząsteczka rozpuści się w dwuwarstwie lipidowej.
Ponadto K jest miarą proporcjonalną do współczynnika przepuszczalności błony komórkowej (P) i do różnicy stężeń po obu stronach membrany (C1aq-C2aq).
Istnieją dwa rodzaje dyfuzji: dyfuzja prosta i dyfuzja ułatwiona.
Charakterystyka ułatwionej dyfuzji
Dyfuzja ułatwiona to rodzaj dyfuzji biernej. Odbywa się to poprzez długie łańcuchy polipeptydowe: białka kanałowe i białka transporterów.
Gdy w dyfuzji zaangażowane są permeaty, transportowana substancja wiąże się z białkiem po jednej stronie błony, podczas gdy gdy zaangażowane są białka kanałowe, nie wiążą się z substancją.
Białka kanałowe podlegają ruchom otwierającym i zamykającym. Te ruchy są regulowane na różne sposoby:
Regulacja przez wiązanie ligandów
Występuje, gdy transportowane są hormony, neuroprzekaźniki, jony lub nukleotydy.
Regulacja za pomocą zmian napięcia
Występuje, gdy polaryzacja zmienia się w punkcie na błonie komórkowej, co zmienia strukturę kanału i otwiera go.
Regulacja mechaniczna
Powstaje dzięki bezpośredniej stymulacji na błonie.
Wśród głównych transporterów, które są przedstawione w ułatwionej dyfuzji, są:
-Wszechobecne transportery glukozy (GLUT).
-Przenośniki kwasu aminowego.
-Ułatwiające transportery mocznika i inne.
Ułatwiający transporter ułatwia przejście przez błonę.
Oznacza to, że transportery ułatwiające stanowią kilka rodzin genów w genomie człowieka.
Dzięki ułatwionej dyfuzji małe jony, takie jak K +, Na +, Cl-, monosacharydy i aminokwasy mogą przenikać przez błonę komórkową.
Proces ten pozwala pewnym substancjom przejść przez membranę bez bezpośredniego kontaktu z hydrofobowymi lipidami (oddalającymi się od wody).
Ruch cząsteczek, które są transportowane przez ułatwioną dyfuzję, zachodzi na korzyść gradientu stężeń. Oznacza to, że działa tylko od wysokiego do niskiego stężenia.
Szybkość transportu komórkowego przez ułatwioną dyfuzję jest większa niż w przypadku prostej dyfuzji, ale zależy od ilości kanałów dostępnych w membranie i jej punktu nasycenia osiągnie, gdy wszystkie transportery osiągną maksymalną wydajność.
Dzięki ułatwionej dyfuzji transportowany jest określony typ cząsteczki lub grupa blisko spokrewnionych cząsteczek.
Zgodnie z dotychczas zebranymi dowodami białek transportujących glukozę jest niewiele, ale jest to substancja, która wnika do większości komórek na drodze ułatwionej dyfuzji.
Cykl transportowy w ułatwionej dyfuzji
Cykl transportowy, który zachodzi w procesie ułatwionej dyfuzji, odpowiada alternatywnemu modelowi dostępu, zgodnie z którym miejsce wiązania białka transportowego jest naprzemiennie eksponowane na jedną lub drugą stronę błony komórkowej.
Zatem nie ma otwartej i nieograniczonej drogi przenikania łączącej przedziały płynowe oddzielające membranę.
Wówczas wiązanie się podłoża z jego miejscem wiązania wywołuje konformację stanu okluzji, po której następują nowe zmiany, które odsłaniają podłoże na drugą stronę.
Następnie miejsce wiązania zostaje ponownie zorientowane na pierwotną powierzchnię membrany. Ten cykl powtarza się tyle razy, ile potrzeba, aby substancja nie była już transportowana.
Jeśli gradient stężenia substancji zostanie odwrócony z powodów fizjologicznych lub eksperymentalnych, kierunek transportera również zostanie odwrócony.
Z drugiej strony, gdy stężenie substratu jest takie samo po obu stronach membrany, transporter ułatwiający jest w równowadze i jego działanie transportowe nie jest konieczne.
Przykład ułatwionego rozpowszechniania
Jednym z tych białek transporterowych jest insulina, która ułatwia dyfuzję glukozy, zmniejszając jej stężenie we krwi.
Naładowane jony rozpuszczone w wodzie mogą być transportowane tylko dzięki interwencji białek tworzących kanały transbłonowe.
Większe cząsteczki przechodzą również przez błonę komórkową dzięki transbłonowym białkom nośnikowym, takim jak permisie.
Bibliografia
- Biologia on-line (s / f). Ułatwiona dyfuzja. Źródło: biology-online.org
- Herrera Shirley i inni (2011). Typ łożysk membranowych. Odzyskany z: membranascelulares.blogspot.com
- Khanacademy (2011). Co to jest ułatwiona dyfuzja? Odzyskane z: khanacademy.org
- Sieć fizjologii (2016). Ułatwiona dyfuzja. Pobrane z: physiologyweb.com
- Zúñiga Blanco (2009). World Biology 10 i 11 miejsce. Druga edycja. Redakcja Eduvisión. San Jose Kostaryka. Strony 43 i 44.