13 faktów na temat dyfuzji w błonie komórkowej: kompletny przewodnik!

by

W tym artykule skupiamy się i wyjaśniamy temat „13 faktów na temat dyfuzji w błonie komórkowej: kompletny przewodnik!”.

Dyfuzja to proces transportu błonowego, który odbywa się w błonie komórkowej w celu ułatwienia internalizacji cząsteczek rozpuszczalnych w dwutlenku węgla, tlenu i lipidach. Cząsteczki dyfundują przez błonę komórkową kanałami lub przy pomocy cząsteczek nośnika.

Jest tak wiele Czynniki które są zaangażowane w proces dyfuzji, takie jak; ten temperatura, obszar interakcji, wielkość cząstek i gradient stężenia. Wszystkie te czynniki, pojedynczo i razem, odgrywają ogromną rolę w zmianie tempa dyfuzji i jej zasięgu.

Dyfuzja to proces transportu błonowego, który odbywa się w błonie komórkowej w celu ułatwienia internalizacji cząsteczek rozpuszczalnych w dwutlenku węgla, tlenu i lipidach. Cząsteczki dyfundują przez błonę komórkową kanałami lub przy pomocy cząsteczek nośnika.
Dyfuzja w błonie komórkowej Zdjęcie autorstwa Wikimedia

Przykłady dyfuzji

Jest wiele przykłady dyfuzji które spotykamy w naszym codziennym życiu, a niektóre dzieją się w naszym ciele, z których nie zdajemy sobie sprawy, niektóre z nich to; Oddychanie, dyfuzja zachodzi nieustannie w naszych płucach w celu wymiany gazów, tlenu i dwutlenku węgla. Tlen jest pobierany z powietrza w pęcherzykach do krwi, a dwutlenek węgla jest przenoszony z krwi do powietrza w pęcherzykach.

Kiedy my lekkie kadzidełka wydobywający się z niej dym szybko rozprasza się w powietrzu i rozprzestrzenia. A perfumy lub odświeżacz do pomieszczenia szybko wnikający do powietrza, a Zapach może być wyczuwalny w powietrzu w całej przestrzeni. A torebka herbaty po zanurzeniu w gorącej wodzie dyfunduje w wodzie i zmienia jej kolor. Dyfuzja w roślinach, woda z gleby jest pobierana przez rośliny poprzez ich Korzenie za pomocą dyfuzji.

Co to jest dyfuzja w błonie komórkowej?

Dyfuzja to rodzaj transportu pasywnego. Działa przy braku jakiejkolwiek energii komórkowej. Ogólnie rzecz biorąc, dyfuzja odnosi się do ruchu substancji rozpuszczonej lub czegokolwiek z obszaru o wyższym stężeniu do przestrzeni o niższym stężeniu.

Proces dyfuzji w błonie komórkowej

Dyfuzja to proces, w którym molekuły, takie jak jony, cząstki, molekuły i roztwory, poruszają się z gradientem stężenia przez błonę komórkową we wszystkich żywych organizmach. Jest to jeden z niezbędnych procesów w żywych organizmach, który pomaga w utrzymaniu prawidłowej homeostazy. W tym procesie cząsteczki wchodzą i wychodzą z membrany z obszaru o wyższym stężeniu do obszaru o niższym stężeniu, a proces trwa aż stężenie po obu stronach membrany będzie równe.

Gdzie zachodzi dyfuzja w błonie komórkowej?

Dyfuzja zachodzi na styku błony komórkowej między przestrzenią zewnątrzkomórkową i wewnątrzkomórkową, poprzez dwuwarstwę lipidową. Występuje bez przerwy i wszechobecnie od jądro do cytoplazmy i odwrotnie, od wewnątrz na zewnątrz komórki i na odwrót. Dyfuzja zachodzi w celu wymiany chemikaliów i gazów do iz komórek. W płucach zachodzi dyfuzja w celu wymiany tlenu i dwutlenku węgla.

W nerkach dyfuzja bierze udział w dyfuzji soli, wody i produktów przemiany materii. W jelitach wapń i inne składniki odżywcze, takie jak glukoza i aminokwasy, przenikają z pożywienia do komórek.

Kiedy zachodzi dyfuzja w błonie komórkowej?

Dyfuzja ma miejsce, gdy cząstki przemieszczają się z regionu o wyższym stężeniu do regionu o niższym stężeniu, aby utrzymać równowagę zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz komórki. Ten ruch jest losowy i prawdziwy zarówno dla cząsteczek cieczy, jak i gazów.

Funkcja dyfuzji w błonie komórkowej

Główną funkcją dyfuzji jest transport składników odżywczych, minerałów, jonów i substancji rozpuszczonych do iz błony komórkowej. Pewne substancje rozpuszczalne w lipidach mogą łatwo przejść przez błonę komórkową bez żadnej pomocy białek błonowych, taki rodzaj dyfuzji jest znany jako dyfuzja prosta, podczas gdy aktywna dyfuzja wchodzi w grę, gdy istnieje potrzeba wydatkowania energii na transport dużych cząsteczek polarnych.

Rodzaje dyfuzji w błonie komórkowej

Dyfuzja jest rodzajem dyfuzji pasywnej, która dalej dzieli się na podtypy; Dyfuzja prosta, dyfuzja kanałowa, dyfuzja ułatwiona, dyfuzja translacyjna, dyfuzja pasywna.

Prosta dyfuzja w błonie komórkowej

To jest główny rodzaj dyfuzji gdzie cząsteczki przechodzą przez półprzepuszczalną membranę z obszaru o wyższym stężeniu do obszaru o niższym stężeniu bez jakiejkolwiek pomocy lub zapotrzebowania na energię. Zależy to całkowicie od wielkości cząstek i stężenia substancji rozpuszczonej. Ogólnie, prosta dyfuzja jest napędzana energią kinetyczną i gradientem stężenia, co powoduje, że ruch cząsteczek jest przypadkowy.

Gradient stężeń to różnica stężeń między dwiema stronami błony półprzepuszczalnej, która wymusza przeniesienie cząsteczek do regionu o niższym stężeniu z obszaru o wyższym stężeniu w celu utrzymania równowagi. Przykładami cząsteczek wykorzystujących prosty proces dyfuzji są zwykle małe, niepolarne cząsteczki, takie jak dwutlenek węgla, jony wodorowe, steroidy i etanol.

Ułatwiona dyfuzja w błonie komórkowej

Ułatwiona dyfuzja, jak sama nazwa wskazuje, jest procesem dyfuzji pasywnej, w którym cząsteczki potrzebują pomocy zapewnianej przez membranę białka do wejścia i wyjścia przez błonę półprzepuszczalną, białka te nazywane są Channel białka i białka nośnikowe. Tutaj dyfuzja jest selektywna, membrana przepuszcza tylko określone cząstki, ten rodzaj dyfuzji jest również znany jako transport aktywny.

Cząsteczki, które mogą przejść, to jony, małe cząsteczki, białka i niektóre inne substancje rozpuszczone, które są hydrofobowe i niepolarne. W tej dyfuzji biorą udział pewne czynniki, które wpływają na ruch, są to:

  • Temperatura: Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta również ruch cząsteczek.
  • Koncentracja: Cząsteczki przemieszczają się z regionu o wyższym stężeniu do regionu o niższym stężeniu.
  • Odległość dyfuzji: Wpływa głównie na szybkość dyfuzji. Na przykład mniejsza odległość dyfuzji powoduje wzrost szybkości dyfuzji niż większa odległość; dyfuzja gazów jest znacznie szybsza przez cienkie ściany niż grube ściany.
  • Rozmiar: Wielkość cząsteczek determinuje szybkość dyfuzji; mniejsze i lżejsze cząsteczki dyfundują szybciej niż większe cząsteczki.

Transportery stosowane w Ułatwionej dyfuzji

Ułatwiona dyfuzja ma ogromne znaczenie dla przenoszenia niektórych substancji, które nie mogą przez siebie przejść; substancje te obejmują; Glukoza, sód, potas, wapń, aminokwasy i kwasy nukleinowe. Transportery glukozy są jeszcze dwojakiego rodzaju; Transportery glukozy sodowej i transportery ułatwiające glukozę, te pierwsze działają w jelicie cienkim do transportu glukozy wbrew gradiencie stężeń, a drugie biorą udział w dwukierunkowym przenoszeniu cząsteczek glukozy.

Są pewne kanały jonowe które są rodzajem białka transbłonowe co pomaga w selektywna dyfuzja jonów i innych substancji rozpuszczonych przez błonę. Białko biorące udział w ułatwionej dyfuzji nazywa się białka transbłonowe or białka integralne co ułatwia dyfuzję selektywnych cząsteczek przez błonę komórkową. Dwa rodzaje białek zaangażowanych w ten proces to;

  • Białka kanałowe: Białka te tworzą przejście dla substancji dla ich ruch wewnątrz i na zewnątrz błony komórkowej. Są dalsze dwa rodzaje; Białka otwartego kanału, które umożliwiają przejście naładowanych cząsteczek, tworząc pory w błonach komórkowych oraz białka bramkowanego kanału, które mogą być otwierane lub zamykane, regulując ruch substancji wewnątrz i na zewnątrz.
  • Białka nośnikowe: Białka te są obecne na błonie komórkowej, co pomaga w przenoszeniu cząsteczek, zmianie ich konformacji i przenoszeniu ich na obie strony błon.

Dyfuzja translacyjna w błonie komórkowej

Dyfuzja translacyjna ma duże znaczenie dla przenoszenia elektronów w procesach transdukcji wzrokowej i receptorowych. Doniesiono, że współczynniki dyfuzji powstają przy dyfuzji translacyjnej w monowarstwach na granicy faz powietrze-woda znacznie później niż w dwuwarstwach lipidowych i na ten współczynnik dyfuzji nie ma wpływu przejście monowarstwy fosfolipidowej z fazy płynnej do fazy krystalicznej.

Dyfuzję translacyjną można zmierzyć za pomocą mikrofotolizy fluorescencyjnej lub techniki fotowybielania. Równolegle badano dyfuzję translacyjną i przemianę fazową w celu zbadania ruchliwości molekularnej Błona komórkowa składniki.

Pasywna dyfuzja w błonie komórkowej

Dyfuzja pasywna jest ogólnym mechanizmem wykorzystywanym przez cząsteczki do ich przemieszczania się w poprzek błona plazmatyczna. Podczas tego procesu cząsteczki łatwo przechodzą przez dwuwarstwę rozpuszczając się i dyfundując przez nią, a następnie po przeniesieniu na zewnątrz komórek ponownie rozpuszczają się w zewnętrznym środowisku wodnym.

Osmoza jest doskonałym standardowym przykładem bierna dyfuzja. Odnosi się do ruchu od niższego stężenia substancji rozpuszczonej do wyższego stężenia substancji rozpuszczonej przez błonę półprzepuszczalną. Odnosi się do ruchu wzdłuż gradientu koncentracji. Prosty dyfuzja i Ułatwiona dyfuzja lub aktywna dyfuzja to inne przykłady transportu pasywnego.

Co to jest dyfuzja boczna w błonie komórkowej??

Jest to głównie ruch białka i lipidy poprzecznie w błonie, ponieważ nie są ograniczone przez żadne interakcje i mogą swobodnie poruszać się w bocznym ruchu szybko i spontanicznie w płynności błony. Ten rodzaj dyfuzji jest widoczny w białkach błony bocznej i obwodowej i jest ważny do regulacji prawidłowej funkcji i dynamiki komórek.

Proces bocznej dyfuzji w błonie komórkowej

Dyfuzja boczna zachodzi szybko w każdym płatku dwuwarstwy lipidowej z powodu płynu obecnego w błonie. Ruch ten można zmierzyć techniką znaną jako FRAP (odzyskiwanie fluorescencji po fotowybielaniu) i FLIP. Stosując te techniki oblicza się współczynnik dyfuzji z bielonych białek.

Dyfuzja wody w błonie komórkowej

Proces dyfuzja wody przez komórkę membrana jest określana jako osmoza. Definiuje się go jako ruch wody z obszaru o niższym stężeniu substancji rozpuszczonej w kierunku obszaru o wyższym stężeniu substancji rozpuszczonej przez membranę półprzepuszczalną. Jest to spontaniczny proces, który do ruchu nie wymaga żadnej energii ani innych cząsteczek i opiera się wyłącznie na losowym ruchu kinetycznym.

Ten proces dyfuzji trwa, dopóki obie strony membrany nie osiągną stanu równowagi, przy równomiernym rozmieszczeniu cząstek po każdej stronie. Osmoza to regularny proces zachodzący ze stałą szybkością w żywej komórce przez półprzepuszczalną dwuwarstwę lipidową zwaną błoną plazmatyczną. Istnieją pewne kanały bramkowane, które ułatwiają wejście i wyjście wody przez membranę, nazywane są one Akwaporyny.

Podsumowanie

Podsumowując artykuł, możemy powiedzieć, że dyfuzja jest głównym i najbardziej dominującym procesem zachodzącym nieprzerwanie w żywych komórkach, a każda mutacja lub wprowadzenie w błąd procesu może być śmiertelne i prowadzić do chorób.

Przeczytaj także: