Gefaciliteerde diffusie

Verspreidingsschema vergemakkelijkt

Wat is de verspreiding vergemakkelijkt?

De Gefaciliteerde diffusie Het is een fysiek fenomeen dat het transport van moleculen, ionen of vloeibare stoffen impliceert door een membraan ten gunste van de concentratiegradiënt en dankzij de deelname van structuren die "faciliteren" zei beweging.

In dit type transport komt de beweging van de deeltjes altijd voor ten gunste van de concentratiegradiënt, dat wil zeggen dat ze door een membraan gaan uit een gebied waar de concentratie ervan "groter" is naar een ander waar het "klein" is.

De verspreide diffusie vereist niet de bijdrage van chemische energie, of om te beginnen met de beweging van deeltjes of voor het behoud hiervan. Veel aminozuren, koolhydraten (suikers), ionen en gassen komen het binnenste van de gefaciliteerde diffusiecellen binnen.

De celmembranen zijn verantwoordelijk voor het "scheiden" van het cytosolische gehalte van de extracellulaire omgeving en zijn "selectief permeabel" voor verschillende stoffen, afhankelijk van hun kenmerken. Dit is mogelijk dankzij het bestaan ​​van transportproteïnen die kanalen of poriën vormen voor de ingang of deeltjesuitgang.

Het transport van bepaalde moleculen vereist energie, omdat het tegen zijn concentratiegradiënt is; Anderen komen binnen door eenvoudige diffusie (het membraan vrijelijk oversteken) en anderen worden voor hun gradiënt getransporteerd door kanalen of poriën (gefaciliteerde diffusie).

Kenmerken van de gefaciliteerde diffusie

Om de verspreiding te definiëren, kunnen we enkele van de kenmerken vermelden:

- De meeste moleculen gaan van het ene membraancompartiment naar het andere door "ingebedde" eiwitten in het celmembraan, die functioneren als "kanalen".

- Het transport van stoffen gehoorzaamt altijd hetzelfde adres: van de plaats waar de concentratie ervan groter is in de richting van de plaats van kleine concentratie.

- Er wordt geen energie geïnvesteerd om de te vervoeren moleculen te mobiliseren.

Het kan u dienen: Sinaloa Flora en Fauna: Meer gewone dieren en planten

- Voor dit type transport moet er een waterdicht membraan tussen de twee compartimenten zijn.

- De moleculen worden spontaan naar de cel getransporteerd. De uitgang van die moleculen in de cel naar buiten wordt echter gereguleerd zodat deze niet spontaan voorkomt.

- Over het algemeen wordt het transport van gefaciliteerde diffusie gegeven voor die moleculen die, vanwege hun fysieke en/of chemische kenmerken, het celmembraan niet vrij kunnen oversteken.

Soorten verspreiding werden vergemakkelijkt

Tot nu toe zijn 3 verschillende soorten verspreide diffusie beschreven. Deze variëren afhankelijk van de kenmerken van de eiwitten die het transport "vergemakkelijken" en zijn:

Diffusie door kanaaleiwitten

Verspreiding verstrekt via het eiwitkanaal

Het impliceert de deelname van gespecialiseerde eiwitten voor het transport van moleculen die voornamelijk in vloeibare toestand zijn. Deze eiwitten staan ​​bekend als "kanaal" -eiwitten en vormen een soort "poriën" voor degenen die snel watermoleculen of kleine ionen kruisen.

Diffusie door gesloten kanaaleiwitten

Open en gesloten conformatie van een gesloten poortkanaal (Bron: Efazzari / CC BY-SA via Wikimedia Commons en aangepast door Raquel Parada Puig)

In dit type transport nemen eiwitten die kanalen vormen ook deel, maar deze hebben een moleculair systeem van het moleculair van het poort dat de invoer van stoffen reguleert.

Aldus vereist de invoer van elke stof door de "gesloten" kanaaleiwitten de unie van stoffen naar specifieke plaatsen in de peptidesequentie van het kanaal, dus een specifieke herkenning van het molecuul is nodig om te worden getransporteerd.

De invoer of uitgang van de stoffen is daarom alleen mogelijk wanneer de transportproteïnen een stimulus "waarnemen" (chemische, thermische, elektrische of mechanische signalen die het openen van het kanaal mogelijk maken, die anders altijd open blijft.

Kan u dienen: Diacylglycerol: structuur, biosynthese, functies

Er zijn verschillende soorten van deze eiwitten, die worden geclassificeerd volgens het ion of molecuul dat ze transporteren. Er zijn bijvoorbeeld natriumkanalen (Na+), calcium (Ca+), glucose (C6H12O6), onder andere.

Diffusie door transportproteïnen

Dit type diffusie treedt op door eiwit dat grote ionen of moleculen door het plasmamembraan transporteert. Een belangrijk kenmerk van dit transport is dat de unie met het te vervoeren molecuul ervoor zorgt dat transportproteïnen hun conformatie veranderen.

In plaats van een gesloten poort te handhaven die opent als reactie op een stimulus (zoals in het vorige geval), bemiddelen transportproteïnen alleen transport wanneer ze zich bij de getransporteerde substraten voegen en hun vorm veranderen tijdens het proces.

Het zijn gespecialiseerde eiwitten in het transport van de noodzakelijke hoeveelheid moleculen voor de cel en is daarom zeer selectieve transporters.

Gefaciliteerde diffusievoorbeelden

- Aquaporins

De kanaaleiwitten bekend als aquoporines zijn misschien het meest representatieve voorbeeld van eiwitten die deelnemen aan het transport door verspreide, omdat ze de snelle doorgang van watermoleculen mogelijk maken van het extracellulaire medium naar de intracellulaire omgeving door de kanalen die in het membraan vormen.

De wortelcellen van de planten en stengels gebruiken aquaporines om snel en effectief water te absorberen.

Representatief schema van een watertransportkanaaleiwit (aquaporine)

Dierlijke cellen hebben ook aquaporines, maar in lagere hoeveelheid dan plantencellen (het vacuolaire membraan van veel protozoa is bijvoorbeeld rijk aan aquaporines).

Het kan je van dienst zijn: rond Donax

- Natriumkanalen

De zenuwcellen van gewervelde dieren hebben natriumkanalen waarvan de opening wordt gestimuleerd door chemische signalen die de binnenkomst van dit ion mogelijk maken. Deze kanalen zijn een goed voorbeeld van die gesloten "deur" -kanalen die we hierboven hebben genoemd.

- Glucosetransporter

Een ander voorbeeld van verspreide diffusie door "deur" -kanalen is het transport van glucose door het membraan.

Glucosemoleculen hebben een grootte en kenmerken zodat ze voorkomen dat ze het celmembraan oversteken door bijvoorbeeld "kleine" kanalen zoals Aquaporins.

Bovendien moeten cellen de interne concentraties van deze opgeloste stof in strikte regulatie handhaven, omdat de energievereisten die nodig zijn voor hun katabolisme niet altijd beschikbaar zijn; wat betekent dat Niet alle glucose die kan binnenkomen, moet binnenkomen Naar de cel.

Het transportmechanisme van deze moleculen impliceert de deelname van transportproteïnen die gemakkelijk worden gestimuleerd om te beginnen met transport en de formatie te veranderen zodra ze zich hebben aangesloten bij de moleculen die ze moeten vervoeren.

- Ionische kanalen

Er zijn veel ionische kanalen die transporteiwitten zijn die werken in de verstrekte verspreiding.

In het geval van kaliumionen (k+) en chloor (Cl-) bijvoorbeeld, die grote ionen zijn met zeer specifieke functies en invloeden in het celinterieur, wordt de binnenkomst vaak gecombineerd met de uitgang van andere ionen even belangrijk.

De invoer en uitgang van deze ionen wordt strikt gecontroleerd en veel van de ionische diffusiekanalen worden gefaciliteerd alleen geactiveerd wanneer ze worden gestimuleerd door het effect van de ionenbelasting, die een directe stimulus op het transportproteïne uitoefent.

Referenties

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m., & Walter, p. (2013). Essentiële celbiologie. Slingerwetenschap.
2. Azcón-Bieto, J., & Hiel, m. (2000). Fundamentals of Plant Physiology (Nee. 581.1). McGraw-Hill Inter-American.
3. Bauer, m., & Metzler, r. (2013). In vivo gemactiveerd diffusiemodel. PLOS ONE, 8 (1).