Uľahčená difúzia

Uľahčená schéma šírenia

Čo je šírenie uľahčené?

Ten Uľahčená difúzia Je to fyzikálny jav, ktorý naznačuje transport molekúl, iónov alebo kvapalných látok cez membránu v prospech jeho koncentračného gradientu a vďaka účasti štruktúr, ktoré „uľahčujú“ uvedený pohyb uvedený pohyb.

Pri tomto type transportu sa pohyb častíc vždy vyskytuje v prospech jeho koncentračného gradientu, to znamená, že sa pohybujú membránou z oblasti, kde je jej koncentrácia „väčšia“ smerom k inému, kde je „menšia“.

Šírená difúzia nevyžaduje príspevok chemickej energie alebo na začatie pohybu častíc alebo na udržanie tohto. Mnoho aminokyselín, uhľohydrátov (cukry), iónov a plynov vstupuje do vnútra uľahčených difúznych buniek.

Bunkové membrány sú zodpovedné za „oddelenie“ cytosolického obsahu z extracelulárneho prostredia a sú „selektívne priepustné“ pre rôzne látky v závislosti od ich charakteristík. To je možné vďaka existencii dopravníkových proteínov, ktoré tvoria kanály alebo póry pre vstupný alebo časticový výstup.

Transport určitých molekúl vyžaduje energiu, pretože je proti svojmu koncentračnému gradientu; Iní vstupujú jednoduchou difúziou (voľne prechádzajú cez membránu) a iné sa transportujú v prospech ich gradientu kanálmi alebo pórmi (uľahčená difúzia).

Charakteristiky uľahčenej difúzie

Aby sme definovali uľahčené šírenie, môžeme spomenúť niektoré z jeho charakteristík:

- Väčšina molekúl sa presúva z jednej membránovej kompartmentu do druhej cez „zabudované“ proteíny v bunkovej membráne, ktoré fungujú ako „kanály“.

- Transport látok sa vždy dodržiava rovnaká adresa: z miesta, kde je jej koncentrácia väčšia smerom k miestam menšej koncentrácie.

- Do mobilizácie molekúl, ktoré sa majú prepravovať, sa investuje žiadna energia.

Môže vám slúžiť: sinaloa flóra a fauna: bežnejšie zvieratá a rastliny

- Aby sa vyskytol tento typ prenosu.

- Molekuly sa spontánne transportujú do bunky. Výstup týchto molekúl vo vnútri bunky smerom von je však regulovaný tak, že sa nevyskytuje spontánne.

- Všeobecne platí, že transport uľahčenej difúzie je uvedený pre tie molekuly, ktoré kvôli ich fyzikálnym a/alebo chemickým charakteristikám nemôžu voľne prechádzať bunkovou membránou.

Uľahčené typy šírenia

Doteraz boli opísané 3 rôzne typy šírenej difúzie. Tieto sa líšia podľa charakteristík proteínov, ktoré „uľahčujú“ transport a sú:

Difúzia prostredníctvom kanálových proteínov

Šírenie poskytované prostredníctvom proteínového kanála

Znamená to účasť špecializovaných proteínov na transport molekúl, ktoré sú hlavne v kvapalnom stave. Tieto proteíny sú známe ako „kanálové“ proteíny a tvoria určitý druh „pórov“ pre tých, ktorí rýchlo prechádzajú molekulami vody alebo malých iónov.

Difúzia prostredníctvom uzavretých kanálových proteínov

Otvorená a uzavretá konformácia kanála uzavretých brán (Zdroj: Efazzari / CC BY-SA cez Wikimedia Commons a upravené Raquel Parada Puig)

Pri tomto type transportu sa tiež zúčastňujú proteíny, ktoré tvoria kanály, ale majú molekulárny systém typu „brány“, ktorý reguluje vstup látok.

Vstup akejkoľvek látky prostredníctvom „uzavretých“ kanálových proteínov teda vyžaduje spojenie látok na špecifické miesta v peptidovej sekvencii kanála, takže je potrebné transportovať špecifické rozpoznávanie molekuly.

Vstup alebo výstup z látok je preto možné iba vtedy, keď dopravné proteíny „vnímajú“ stimul (chemické, tepelné, elektrické alebo mechanické signály, ktoré umožňujú otvorenie kanála, ktorý inak zostáva vždy otvorený.

Môže vám slúžiť: Diacylglycerol: Štruktúra, biosyntéza, funkcie

Existujú rôzne typy týchto proteínov, ktoré sú klasifikované podľa iónu alebo molekuly, ktorú transportujú. Existujú napríklad sodné kanály (Na+), vápnik (Ca+), glukóza (C6H12O6),.

Difúzia prostredníctvom dopravných proteínov

Tento typ difúzie sa vyskytuje prostredníctvom proteínu, ktorý transportuje veľké ióny alebo molekuly cez plazmatickú membránu. Dôležitou charakteristikou tohto transportu je to, že spojenie s molekulou, ktorá sa má transportovať.

Namiesto udržiavania uzavretej brány, ktorá sa otvára v reakcii na stimul (ako v predchádzajúcom prípade), dopravné proteíny sprostredkujú transport iba vtedy, keď sa pripoja k transportom substrátov a mení ich tvar počas procesu.

Sú to špecializované proteíny na transport potrebného množstva molekúl pre bunku, a preto sú veľmi selektívnymi transportérmi.

Uľahčené príklady difúzie

- Vodná voda

Kannečné proteíny známe ako aquoporíny sú pravdepodobne najreprezentatívnejším príkladom proteínov, ktoré sa zúčastňujú na transporte rozptylom, pretože umožňujú rýchly priechod molekúl vody z extracelulárneho média do intracelulárneho prostredia cez kanály, ktoré sa tvoria v membráne.

Koreňové bunky rastlín a stoniek používajú aquaporíny na rýchle a efektívne absorbovanie vody.

Reprezentatívna schéma proteínu vodného transportného kanála (aquaporín)

Živočíšne bunky majú tiež aquaporíny, ale v nižšom množstve ako rastlinné bunky (napríklad vákuová membrána mnohých protozoa je bohatá na aquaporíny).

Môže vám slúžiť: okolo Donaxu

- Kanál sodíka

Nervové bunky zvierat stavovcov majú sodíkové kanály, ktorých otvorenie je stimulované chemickými signálmi, ktoré umožňujú vstup tohto iónu. Tieto kanály sú dobrým príkladom tých uzavretých kanálov „dverí“, ktoré sme spomenuli vyššie.

- Prevodník glukózy

Ďalším príkladom šírenej difúzie prostredníctvom kanálov „dverí“ je transport glukózy cez membránu.

Glukózové molekuly majú veľkosť a vlastnosti, ktoré im bránia v prekročení bunkovej membrány, napríklad „malých“ kanálov, ako sú aquaporíny.

Okrem toho musia bunky udržiavať vnútorné koncentrácie tejto rozpustenej látky v prísnej regulácii, pretože energetické požiadavky potrebné pre ich katabolizmus nie sú vždy k dispozícii; čo znamená, že Nie všetky glukózy, ktoré môžu zadať Do bunky.

Transportný mechanizmus týchto molekúl znamená účasť dopravných proteínov, ktoré sa ľahko stimulujú na začatie transportu a zmeny formácie, keď sa pripojia k molekulám, ktoré musia transportovať.

- Iónové kanály

Existuje veľa iónových kanálov, ktoré sú transportné proteíny, ktoré pracujú v poskytovanom šírení.

V prípade iónov draslíka (K+) a chlóru (CL-), ktoré sú veľkými iónmi s veľmi špecifickými funkciami a vplyvmi vo vnútri bunky, je jeho vstup často kombinovaný s výstupom iných iónov rovnako dôležitých.

Vstup a výstup z týchto iónov je prísne kontrolovaný a mnoho uľahčených iónových difúznych kanálov sa aktivuje iba vtedy, keď sú stimulované účinkom iónového zaťaženia, ktoré vyvíjajú priamy stimul na dopravný proteín.

Odkazy

1. Alberts, b., Bray, D., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m., & Walter, P. (2013). Základná bunková biológia. Girlandská veda.
2. Azcón-Bieto, J., & Päta, m. (2000). Základy fyziológie rastlín (Nie. 581.1). McGraw-Hill Inter-American.
3. Bauer, m., & Metzler, r. (2013). In vivo uľahčený model difúzie. PLOS ONE, 8 (1).