Eksempler på stoffer, der bruger faciliteret diffusion

Cellular aktivitet er grundlaget for hele livet. Selv de største og mest komplekse organismer på jorden er afhængige af de biologiske processer udført af billioner af mikroskopiske celler. Individuelle celler opfylder deres biologiske funktioner ved at transportere forskellige materialer til og fra deres multicellulære værter. Nogle stoffer, der ikke let kan passere gennem cellemembranen, benytter en fascinerende transportmetode kaldet facilitated diffusion.

TL; DR (for lang, ikke læst)

Nogle store, polære, elektrisk ladede eller lipiduopløselige molekyler kræver hjælp til diffusion over plasmamembranen. Forenklet diffusion ved hjælp af bærerproteiner eller ionkanaler tillader disse vigtige molekyler (som glukose) at krydse membranen.

Cellens hud

Et tyndt lag kaldet plasmamembranen omslutter celler og opretholder integriteten af ​​cellen ved at indeholde cellulær væske eller cytoplasma og specialiserede strukturer kaldet organeller. Plasmamembranen regulerer også de stoffer, der kommer ind eller ud af det indre af cellen. Celler har forskellige metoder til at flytte molekyler gennem cellemembranen, og disse metoder falder ind i to generelle kategorier: passiv transport og aktiv transport. En celle skal bruge energi til at opnå aktiv transport, mens passiv transport ikke kræver cellulær energi. Faciliteret diffusion er et eksempel på passiv transport.

Molekyler Flow fra høj til lav

Diffusion er den proces, hvormed molekylerne naturligt strømmer fra områder med høj koncentration til områder med lav koncentration. Nogle molekyler kan imidlertid ikke frit komme ind eller ud af en celle under indflydelse af en koncentrationsgradient, fordi de ikke er kompatible med cellens plasmamembran, som er mindre gennemtrængelig for molekyler, der er store, polære, elektrisk ladede eller lipiduopløselige. Med lettet diffusion kan cellen "hjælpe" nogle af disse molekyler passere gennem plasmamembranen ved at binde dem til særlige bærerproteiner eller ved at åbne kanaler mellem cellen og omgivelserne.

Glukosefacilitering

Glukose er et sukkermolekyle, der tjener som den grundlæggende energikilde for mange celler. Udenfor cellen lever blodbanen konstant glukose, mens den er inde i cellen, forbruger cellulær metabolisme kontinuerligt glukose. Som følge heraf forbliver koncentrationen af ​​glucose uden for cellen højere end koncentrationen inde i cellen, men glukosemolekylet er for stort til at passere gennem den ikke-assisterede plasmamembran. Cellen tilvejebringer således glucosespecifikke bærerproteiner, der binder til glucosemolekyler og tillader dem at komme ind i cellen.

Ionkanaler

Faciliteret diffusion via bærerproteiner er almindelig for en række større molekyler der ikke let kan passere gennem plasmamembranen. Eksempler indbefatter fructose og galactose, som er monosaccharider som glucose; aminosyrer, byggestenene af proteiner; og nukleosider, som er nødvendige for DNA- og RNA-syntese. En anden form for lettere diffusion involverer kanalproteiner, som ikke binder til molekyler, men åbner snarere en kanal, der muliggør hurtig transport af mindre molekyler og ioner, såsom natrium, kalium, calcium og chlor.