Erleichterte Diffusion

Verbreitungsschema erleichtert

Was ist die Verbreitung erleichtert?

Der Erleichterte Diffusion Es ist ein physikalisches Phänomen, das den Transport von Molekülen, Ionen oder flüssigen Substanzen durch eine Membran zugunsten ihres Konzentrationsgradienten und dank der Teilnahme von Strukturen, die "erleichtert", impliziert, die Bewegung "erleichtert".

Bei dieser Art des Transports tritt die Bewegung der Partikel immer zugunsten ihres Konzentrationsgradienten auf, dh, dass sie sich durch eine Membran aus einer Region bewegen, in der seine Konzentration "größer" gegenüber einer anderen ist, in der es "minderjährig" ist, "minderjährig" ist.

Die disseminierte Diffusion erfordert weder den Beitrag chemischer Energie noch um die Bewegung von Partikeln oder für die Aufrechterhaltung dieser zu beginnen. Viele Aminosäuren, Kohlenhydrate (Zucker), Ionen und Gase gelangen in den Innenraum der erleichterten Diffusionszellen.

Die Zellmembranen sind für die "Trennung" des zytosolischen Gehalts von der extrazellulären Umgebung verantwortlich und sind in Abhängigkeit von ihren Eigenschaften "selektiv durchlässig" auf unterschiedliche Substanzen. Dies ist dank der Existenz von Förderproteinen möglich, die Kanäle oder Poren für den Eingang oder die Partikelleistung bilden.

Der Transport bestimmter Moleküle erfordert Energie, da er gegen seinen Konzentrationsgradienten steht. Andere treten durch einfache Diffusion ein (die Membran frei überschreiten) und andere werden zugunsten ihres Gradienten durch Kanäle oder Poren transportiert (erleichterte Diffusion).

Eigenschaften der erleichterten Diffusion

Um die Verbreitung zu definieren, können wir einige seiner Eigenschaften erwähnen:

- Die meisten Moleküle bewegen sich durch "eingebettete" Proteine ​​in der Zellmembran von einem Membrankompartiment zum anderen, die als "Kanäle" fungieren, die als "Kanäle" fungieren.

- Der Transport von Substanzen folgt immer der gleichen Adresse: von der Stelle, an der seine Konzentration in Richtung des Ortes der geringfügigen Konzentration größer ist.

- Es wird keine Energie investiert, um die zu transportierten Moleküle zu mobilisieren.

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- Damit diese Art von Transport auftritt, muss zwischen den beiden Fächern eine wasserdichte Membran bestehen.

- Die Moleküle werden spontan zur Zelle transportiert. Der Ausgang dieser Moleküle in der Zelle nach außen wird jedoch reguliert, so dass sie nicht spontan auftritt.

- Im Allgemeinen wird der Transport von erleichterter Diffusion für diejenigen Moleküle angegeben, die aufgrund ihrer physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften die Zellmembran nicht frei überschreiten können.

Arten der Verbreitung erleichtert

Bisher wurden 3 verschiedene Arten der disseminierten Diffusion beschrieben. Diese variieren je nach den Eigenschaften der Proteine, die den Transport "erleichtern" und sind:

Diffusion durch Kanalproteine

Verbreitung durch den Proteinkanal

Es impliziert die Teilnahme von spezialisierten Proteinen für den Transport von Molekülen, die sich hauptsächlich in einem flüssigen Zustand befinden. Diese Proteine ​​sind als "Kanal" -Proteine ​​bekannt und bilden eine Art "Poren" für diejenigen, die schnell Wassermoleküle oder kleine Ionen überqueren.

Diffusion durch geschlossene Kanalproteine

Offene und geschlossene Konformation eines geschlossenen Gate-Kanals (Quelle: Efazzari / CC BY-SA über Wikimedia Commons und modifiziert von Raquel Parada Puig)

In dieser Art von Transport beteiligen sich auch Proteine, die Kanäle bilden, aber diese haben ein molekulares System vom Typ "Gate".

Der Eintritt einer Substanz durch die „geschlossenen“ Kanalproteine ​​erfordert somit die Vereinigung von Substanzen an bestimmte Stellen in der Peptidsequenz des Kanals, sodass eine spezifische Erkennung des Moleküls erforderlich ist, um zu transportieren.

Der Eintritt oder der Ausgang der Substanzen ist daher nur möglich, wenn die Förderproteine ​​einen Stimulus "wahrnehmen" (chemische, thermische, elektrische oder mechanische Signale, die das Öffnen des Kanals ermöglichen, der ansonsten immer immer offen bleibt.

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Es gibt verschiedene Arten dieser Proteine, die nach dem Ionen oder dem Molekül klassifiziert sind, das sie transportieren. Es gibt beispielsweise Natriumkanäle (Na+), Calcium (Ca+), Glucose (C6H12O6) unter anderem.

Diffusion durch Förderproteine

Diese Art der Diffusion tritt durch Protein auf, das große Ionen oder Moleküle durch die Plasmamembran transportiert. Ein wichtiges Merkmal dieses Transports ist, dass die Vereinigung mit dem zu transportierenden Molekül dazu führt, dass Förderproteine ​​ihre Konformation verändern.

Anstatt ein geschlossenes Tor aufrechtzuerhalten, das sich als Reaktion auf einen Stimulus öffnet (wie im vorherigen Fall), vermitteln Förderproteine ​​den Transport nur, wenn sie sich den transportierten Substraten anschließen und ihre Form während des Prozesses verändern.

Sie sind spezialisierte Proteine ​​beim Transport der notwendigen Menge an Molekülen für die Zelle und sind daher sehr selektive Transporter.

Erleichterte Diffusionsbeispiele

- Aquaporine

Die als Aquoporine bekannten Kanalproteine ​​sind möglicherweise das repräsentativste Beispiel für Proteine, die durch Verbreitung am Transport teilnehmen, da sie den schnellen Durchgang von Wassermolekülen von dem extrazellulären Medium bis zur intrazellulären Umgebung durch die Kanäle, die sich in der Membran bilden.

Die Wurzelzellen der Pflanzen und Stiele verwenden Aquaporine, um Wasser schnell und effektiv aufzunehmen.

Repräsentatives Schema eines Wassertransportkanalproteins (Aquaporin)

Tierzellen haben auch Aquaporine, jedoch in geringerer Menge als Pflanzenzellen (die Vakuolarmembran vieler Protozoen ist beispielsweise reich an Aquaporinen).

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- Natriumkanäle

Die Nervenzellen von Wirbeltieren haben Natriumkanäle, deren Öffnen durch chemische Signale stimuliert wird, die den Eintritt dieses Ions ermöglichen. Diese Kanäle sind ein gutes Beispiel für diese geschlossenen "Tür" -Kanäle, die wir oben erwähnt haben.

- Glukosetransporter

Ein weiteres Beispiel für disseminierte Diffusion durch "Tür" -Kanäle ist der Transport von Glukose durch die Membran.

Glukosemoleküle haben eine Größe und Eigenschaften, die verhindern, dass sie die Zellmembran durch "kleine" Kanäle wie Aquaporine überqueren.

Darüber hinaus müssen die Zellen die inneren Konzentrationen dieses gelösten Stoffes in der strengen Regulierung aufrechterhalten, da der für ihren Katabolismus erforderliche Energiebedarf nicht immer verfügbar ist. was bedeutet, dass Nicht die gesamte Glukose, die eintreten kann, muss eingeben Zur Zelle.

Der Transportmechanismus dieser Moleküle impliziert die Beteiligung von Förderproteinen, die leicht stimulieren können, um mit dem Transport zu beginnen und die Bildung zu verändern, sobald sie sich den Molekülen angeschlossen haben, die sie transportieren müssen.

- Ionische Kanäle

Es gibt viele ionische Kanäle, die Transportproteine ​​sind, die in der bereitgestellten Verbreitung arbeiten.

Bei Kaliumionen (K+) und Chlor (Cl-), beispielsweise, die große Ionen mit sehr spezifischen Funktionen und Einflüssen im Innenraum von Zellen sind, wird der Eingang häufig mit dem Ausgang anderer Ionen gleichermaßen kombiniert.

Der Eintritt und der Ausgang dieser Ionen sind streng kontrolliert und viele der ionischen Diffusionskanäle werden nur aktiviert, wenn sie durch die Wirkung der Ionenlast stimuliert werden, die einen direkten Stimulus auf das Förderprotein ausübt.

Verweise

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