5 Przykład ułatwionej dyfuzji: Wyjaśnienie, które powinieneś wiedzieć

Ułatwiona dyfuzja to proces przemieszczania się jonów od wyższego stężenia do niższego stężenia za pomocą białek nośnikowych przez błonę. W systemie biologicznym ruch prostszych cząsteczek może zachodzić przez selektywnie przepuszczalną błonę. Może transportować glukozę, aminokwasy i inne substancje. Skupmy się na ułatwiona dyfuzja przykład:

  1. Transport glukozy
  2. Transport aminokwasów
  3. Transport wodny
  4. Transport gazu
  5. Transport jonów

Białka transportują pierwiastki z obu stron błona plazmatyczna, Te białka transportowe są trzech typów w zależności od rodzaju przenoszonej cząsteczki. Białka nośnikowe, kanał bramkowany białka i kanał białka

przykład ułatwionej dyfuzji
Transport cząsteczek przez białka kanałowe
Kredyt obrazu: Wikimedia commons
obraz 266
Transport cząsteczek przez białka nośnikowe
Kredyt obrazu: Wikimedia commons

Transport glukozy

Jak to jest bardzo popularne węglowodany i świetne źródło energii niezbędne do prawidłowego metabolizmu w żywym systemie. Powinien być transportowany i rozprowadzany w odpowiedniej ilości do wszystkich komórek zgodnie z ich potrzebami. Transportery glukozy znajdują się w puli wewnątrzkomórkowej błony komórkowej, co ułatwia wychwyt cząsteczek glukozy przez komórki.

Są 2 rodzaje transporterów glukozy:

1. Transportery glukozy (GLUT1, GLUT-2, GLUT-3, GLUT-4 ————–GLUT-14)

2. Transporter związany z glukozą i sodem (SGLT)

GLUT są obecne głównie w czterech obszarach, takich jak komórki mózgowe, ściany jelit, tkanki tłuszczowe oraz mięśnie szkieletowe i sercowe, gdzie SGLT są białkami pomocniczymi i transportują cząsteczki w tych samych kierunkach.

Plik:Na glu transport.jpg – Wikimedia Commons
Transport glukozy jest ułatwiony dzięki wychwytowi dwóch cząsteczek Na+ jony
Kredyt obrazu: Wikimedia commons

 Powiedz na przykład,

W obszarze jelitowym występują dwie bariery transportowe, tj. bariera nabłonkowa i błona podstawno-boczna. Receptory sprzężone z sodem znajdują się nad błoną wierzchołkową, pobliskie jony sodu wiążą się z tymi receptorami, co również ułatwia wnikanie cząsteczek glukozy do wnętrza błony. Wtedy niskie stężenie jonów potasu w obszarze podstawnobocznym powoduje wypływ Na+ jony wewnątrz komórek poprzez Na+-K+ ATPaza. W konsekwencji cząsteczki glukozy są również wchłaniane do krążenia ogólnoustrojowego.

Transport aminokwasów

Aminokwas dostaje transportowane przez białka kanałowe. Są obecne na błonie komórkowej bariery krew-mózg. Oni wiążą się z receptorami/kanałami i poruszają się po błonie tj. od płynu zewnątrzkomórkowego do płynu wewnątrzkomórkowego i odwrotnie. Niektóre aminokwasy są bardziej specyficzne dla białek z bramkowanymi kanałami i ułatwiają ruch w obu kierunkach.

Plik:Blausen 0394 Facilitated Diffusion.png – Wikimedia Commons
Ruch małych aminokwasów przez białka nośnikowe
Kredyt obrazu: Wikimedia commons

Posiadają dwa różne systemy transporterów niezależnych od sodu:Systemy transporterów L i y+.

Chociaż niewiele łańcuchów polipeptydowych ma obszerny kształt, dlatego transportowane są przez ułatwiające transportery i są Na+-K+ Zależny od ATPazy. Działają zgodnie z gradientem stężenia.

Transport wodny

Woda może być łatwo transportowana w procesie prostej dyfuzji. Ale czasami oni również potrzebują selektywnych białek nośnikowych przejść przez tę półprzepuszczalną membranę i są zależny od potencjału elektrochemicznego. Tak więc ten akwatransporter jest znany jako akwaporyny osadzone w podwójnej warstwie fosfolipidowej.

Plik:2625 Aquaporin Water Channel.jpg – Wikimedia Commons
Transport cząsteczek wody przez kanały wodne
Kredyt obrazu: Wikimedia commons

Akwaporyny to rodzina małych endogennych białek błonowych (24-30 kDa) występujących w komórkach ssaków i może skutecznie zwiększyć ogólną szybkość ruch wody przez błony komórkowe. Mają 10 izoform od AQP1 do AQP10. Chociaż zapewniają również przejście dla małych substancji rozpuszczonych, takich jak glicerol, mocznik, CO2 itp i są znane jako gliceryny wodne.

Transport gazu

Niezbędne gazy są transportowane przez integralne białka nośnikowe przez półprzepuszczalną błonę. jako CO2, O2, N.H.3 a inne gazy mogą być transportowane przez prostą dyfuzję, ale niektóre z błon komórkowych są nieprzepuszczalne do wchłaniania, dlatego potrzebują wydajnego białka nośnikowego do wejścia i wyjścia cząsteczek gazowych.

Ważna jest wymiana gazowa w organizmach wyższych ułatwiona dyfuzja przykład. We krwi białkiem nośnikowym jest hemoglobina, natomiast w mięśniach białkiem nośnikowym jest mioglobina. Dzieje się tak z powodu różnic ciśnień po obu stronach membrany.

W niesprzyjających warunkach gazy takie jak CO2 są również przenoszone przez akwaporyny. Początkowo niehemoglobina białko nośnikowe służy do przenoszenia tych gazów i zostało nazwane białkami Rhesus (białka Rh), ale z biegiem czasu, po wielu badaniach, nazwano je akwaporynami. Różne AQP ligują się z różnymi gazami.

Transport jonów

Jony dyfundują również przez błonę zgodnie z równoważeniem potencjału błonowego. Transport pasywny jonów wzdłuż gradientu elektrochemicznego odbywa się głównie za pośrednictwem kanałów jonowych i wykazuje selektywną przepuszczalność jonów, więc gradient jonów tworzy różnicę potencjałów (napięcie błonowe) w całej błonie komórkowej.

Odpoczynek potencjał błonowy większości komórek jest determinowany przede wszystkim przez równowagowy potencjał K+, co jest negatywne dla płynu pozakomórkowego. Jony są cząsteczkami polarnymi i nie mogą poruszać się po podobnie naładowanych błonach.

Ta ułatwiona dyfuzja jest proces pasywny, ale jony mogą być aktywnie transportowane również nakładem energii, z udziałem pomp jonów wtórnych, znanych również jako aktywne transportery. Te transportery jonów są selektywne dla K+, Na+, ok2+H+, kl-, kationy lub aniony. Transporter Ex-ABC.

Transportery jonów mają trzy właściwości:

  • Jony przechodzą przez kanały niezwykle szybko. Z tych otwartych kanałów może przejść ponad milion.
  • Te kanały są wysoce specyficzny dla określonej wielkości jonów, ponieważ wielkość jonów jest wprost proporcjonalna do wielkości białek integralnych.
  • Większość kanały jonowe nie są na stałe otwarte ponieważ odgrywają istotną rolę w przenoszeniu i regulacji impulsów elektrycznych przez błonę.
Plik:Ion transport.svg – Wikimedia Commons
Schemat przedstawia transport jonów przez kanały jonowe Źródło zdjęcia: Wikimedia wspólnes

Wyższe poziomy selektywności jonowej są wskazywane przez bramkowany napięciem Na+ i K+ kanały. Kanały Na+ są ponad 10 razy bardziej przepuszczalne dla Na+ dziękować+, a kanały K+ są ponad 1000 razy bardziej przepuszczalne dla K+ niż Na+. W kanałach bramkowanych napięciem pośredniczy jedna z transbłonowych α-helis zawierających wiele naładowanych aminokwasów.

Depolaryzacja błony indukuje transfer pozakomórkowy tych dodatnich ładunków, przesuwając położenie tego odcinka transbłonowego i otwierając kanały. The szybka inaktywacja kanałów Na+ i K+ podczas propagacji potencjału czynnościowego jest następnie pośredniczona przez część cytoplazmatyczną łańcucha polipeptydowego, który wiąże się z cytoplazmatyczną częścią kanałów.

Istnieją trzy rodzaje transporterów jonów, przez które jony przedostają się do przestrzeni wewnątrzkomórkowej zgodnie z podanymi przez nie kierunkami.

1. Symporter

2. Antyporter

3. Uniporter

Plik:Rysunek 05 03 02.jpg – Wikimedia Commons
Rodzaje kanałów jonowych reprezentują ruch kationów i anionów jako kierunek przez nie kierowany
Kredyt obrazu: Wikimedia commons

Wnioski

Swoje słowa zakończyłem stwierdzeniem, że ułatwiona dyfuzja to bierny transport większych cząsteczek za pomocą białka powierzchniowego, które nie może być transportowane przez prostą dyfuzję. Niektóre cząsteczki glukozy, łańcuchy polipeptydowe i jony są przenoszone w tym procesie przez błonę bez wydatkowania cząsteczek ATP.

Przeczytaj także: