Faciliteret diffusion: Definition, eksempel og faktorer

Mens de udfører funktioner som vækst, opdeling og syntese, bruger og producerer celler stoffer, der skal være i stand til at krydse celle- og organelle membraner.

Semipermeable cellemembraner tillader nogle molekyler at rejse over en koncentrationsgradient
fra membranens høje koncentrationsside til lavkoncentrationssiden gennem enkel diffusion.

Faciliteret diffusion lader andre vigtige molekyler krydse på en selektiv måde, idet de bruger proteiner indlejret i cellemembran for at lade bestemte stoffer krydse.

membranproteinerne af lettet diffusion danner enten åbninger i membranen og kontrollerer, hvad der kan passere, eller de bærer aktivt specifikke molekyler gennem membranen. Denne proces er især vigtig til at kontrollere strømmen af ioner, fordi mange cellefunktioner afhænger af tilstedeværelsen af visse ioner for at tillade en kemisk reaktion at fortsætte.

Ud over ioner kan bæreproteiner også lette passagen af store molekyler som glukose.
Passiv transport bruger koncentrationsgradienter

Stoffer, som cellen producerer, eller som den har brug for, kan transporteres over celle- og organellmembraner på flere måder. Passiv transport kræver ikke et energiinput og bruger koncentrationsgradienten til at drive molekylers bevægelse.

I den enkle og diffusionstypen passiv transport foregår diffusion over en semipermeabel membran fra siden med en højere koncentration af det transporterede stof til siden med en lav koncentration. Stoffet passerer gennem membranen nedad i koncentrationsgradienten, men nogle molekyler er blokeret.

Hvis blokerede molekyler skal krydse membranen, fordi de er nødvendige på den anden side, kan lettere diffusion transportere specifikke molekyler.

Diffusionsmetoden fungerer gennem membranindlejrede proteiner, men er stadig afhængig af koncentrationsgradienten til kraftmolekylær bevægelse over membranen. Det kræver ikke energi, men proteinerne kan være selektive med hensyn til hvilke molekyler de transporterer.
Aktiv transport bruger energi -

Nogle gange skal molekyler transporteres over membraner fra en side med en lav koncentration til side, der har en høj koncentration. Dette strider mod koncentrationsgradienten og kræver energi.

Celler, der udfører aktiv transport, har produceret energi og har opbevaret den i adenosintrifosfat
(ATP) molekyler.

Aktiv transport er baseret på proteiner, der ligner dem, der bruges til lettere diffusion, men de bruger energi fra ATP til at transportere molekyler over membranen mod koncentrationsgradienten.

Efter dannelse af en binding med molekylet til transporteres, bruger de en phosphatgruppe
fra ATP for at ændre form og afsætte molekylet på den anden side af membranen.
Faciliteret diffusion Kræver transmembranbærerproteiner

Cellemembraner kan tillade passage af mange små molekyler, men ladede ioner og større molekyler er generelt blokeret. Faciliteret diffusion er en metode, hvormed sådanne stoffer kan komme ind og forlade cellerne. Bæreproteiner, der er indlejret i membranen, kan lette passagen af ioner på to måder.

Nogle proteiner er arrangeret omkring en central passage og skaber et hul i cellens plasmamembran, der åbner en sti gennem fedtsyrer
i membranens indre. Specifikke ioner kan passere gennem sådanne åbninger, men bærerproteinerne er designet til kun at lade en slags ion passere.

Andre proteiner danner ikke åbninger, men transporterer store molekyler gennem cellemembranerne. Overførslen drives stadig af en koncentrationsgradient, men bæreproteinerne linker aktivt til det stof, de transporterer.

Den del af proteinet, der er uden for cellemembranen i det ekstracellulære rum, binder til molekylet i stof, der skal transporteres og derefter frigøres det ind i cellen.
Faciliterede diffusionseksempler: Transport af natriumion og glukose.

Normalt hydrofobe og ikke-polære fedtsyrer i membranerne blokerer passagen af ladede polære molekyler såsom natriumioner. Bærerproteinerne, der giver åbninger for sådanne ioner, tiltrækker ioner og letter deres passage gennem ionkanaler.

De kan være designet til og lade kun passere natriumioner, men ikke andre, såsom kaliumioner. Bærerproteinåbninger kan også kontrollere strømmen af ioner og lukke ned, når cellen ikke har brug for flere ioner.

Til transport af glukosemolekyler, som normalt er for store til at passere gennem membranen, glukosetransportproteiner
har et sted, hvor de kan binde sig til glukosemolekylerne. De lægger sig fast og letter transporten af glukose over cellemembranen. Placeringen af et bærerprotein bliver et permeabelt hul i membranen, der ikke tillader glukosemolekylet at krydse andre steder.
Facilitated Diffusion and Cell Signaling

Celler i multicellulære organismer skal koordinere deres aktiviteter, sådan som hvornår man skal vokse og hvornår man skal dele sig. Cellerne opnår denne koordinering ved at signalere, hvilken type aktivitet de udøver, og hvad der er nødvendigt, og frigiver signalkemikalier. Faciliteret diffusion hjælper med celle-signalering.

Signaler kan være lokale eller langdistance, hvilket påvirker celler i det umiddelbare kvarter eller celler i andre organer og væv. I begge tilfælde rejser signalmolekyler mellem celler og skal enten indtaste målceller eller fastgøres til deres membran for at aflevere deres signal. .
faktorer, der påvirker lettet diffusion

Fordi lettet diffusion er en passiv transportmekanisme
, styres den af faktorer i det umiddelbare miljø, hvor transporten finder sted.

Der er fire sådanne faktorer: