• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Biologi
    Facilitated Diffusion: Definition, Exempel &Factors

    Medan funktioner utförs som tillväxt, uppdelning och syntes, använder celler och producerar ämnen som måste kunna korsa cell- och organellmembran.

    Semipermeabla cellmembran tillåter vissa molekyler för att resa över en koncentrationsgradient och från den höga koncentrationssidan av membranet till lågkoncentrationssidan genom enkel diffusion.

    Underlättad diffusion låter andra viktiga molekyler korsa på ett selektivt sätt genom att det använder proteiner inbäddade i cellmembranet för att tillåta vissa ämnen att korsa. transportera specifika molekyler genom membranet. Denna process är särskilt viktig för att kontrollera flödet av joner eftersom många cellfunktioner beror på närvaron av vissa joner för att tillåta en kemisk reaktion att fortsätta.

    Förutom joner kan bärarproteiner också underlätta passagen av stora molekyler som glukos.
    Passiv transport använder koncentrationsgradienter |

    Ämnen som cellen producerar eller som den behöver kan transporteras över cell- och organmembran på flera sätt. Passiv transport kräver inte en energiinmatning och använder koncentrationsgradienten för att driva molekylers rörelse.

    I den enkla och diffusionstypen passiv transport sker diffusion över ett semipermeabelt membran från sidan med en högre koncentration av det transporterade ämnet till sidan med en låg koncentration. Ämnet passerar genom membranet nerför koncentrationsgradienten, men vissa molekyler är blockerade.

    Om blockerade molekyler måste korsa membranet eftersom de behövs på andra sidan, kan underlättad diffusion transportera specifika molekyler.

    Diffusionsmetoden fungerar genom membraninbäddade proteiner men förlitar sig fortfarande på koncentrationsgradienten till kraftmolekylrörelse över membranet. Det kräver inte energi, men proteinerna kan vara selektiva om vilka molekyler de transporterar.
    Active Transport Använder energi

    Ibland måste molekyler transporteras över membran från en sida med låg koncentration till sida som har en hög koncentration. Detta strider mot koncentrationsgradienten och kräver energi.

    Celler som utför aktiv transport och har producerat energi och har lagrat den i adenosintrifosfat
    (ATP) molekyler.

    Aktiv transport är baserad på proteiner som liknar de som används för underlättad diffusion, men de använder energi från ATP för att transportera molekyler över membranet mot koncentrationsgradienten.

    Efter att ha bildat en bindning med molekylen till transporteras, de använder en fosfatgrupp
    från ATP för att ändra form och avsätta molekylen på andra sidan membranet.
    Facilitated Diffusion Kräver Transmembrane Carry Proteins.

    Cellmembran kan tillåta passagen av många små molekyler, men laddade joner och större molekyler är generellt blockerade. Förenklad diffusion är en metod genom vilken sådana ämnen kan komma in och lämna cellerna. Bärarproteiner inbäddade i membranet kan underlätta passage av joner på två sätt.

    Vissa proteiner är arrangerade runt en central passage och skapar ett hål i cellens plasmamembran, vilket öppnar upp en väg genom fettsyror i membranets inre. Specifika joner kan passera genom sådana öppningar, men bärarproteinerna är utformade för att bara låta en typ av jon passera.

    Andra proteiner bildar inte öppningar utan transporterar stora molekyler genom cellmembranen. Överföringen drivs fortfarande av en koncentrationsgradient, men bärarproteinerna länkar aktivt till substansen de transporterar.

    Den del av proteinet som är utanför cellmembranet i det extracellulära utrymmet binder till molekylen i ämne som ska transporteras och sedan släpper det in i cellens inre.
    Facilitated Diffusion Exempel: Transport av natriumjon och glukos

    Normalt hydrofoba och icke-polära fettsyror i membranen blockerar passagen av laddade polära molekyler såsom natriumjoner. Bärarproteinerna som tillhandahåller öppningar för sådana joner lockar jonerna och underlättar deras passering genom jonkanaler.

    De kan vara utformade för och låta passera bara natriumjoner men inte andra såsom kaliumjoner. Bärarproteinöppningar kan också kontrollera flödet av joner, stängas av när cellen inte behöver fler joner.

    För transport av glukosmolekyler, som normalt är för stora för att passera genom membranet, glukostransportörproteiner
    har en plats där de kan binda till glukosmolekylerna. De fäster sig själva och underlättar transport av glukos över cellmembranet. Platsen för ett bärarprotein blir ett permeabelt gap i membranet som inte tillåter glukosmolekylen att korsa någon annanstans. som när man ska växa och när man ska dela. Cellerna åstadkommer denna samordning genom att signalera vilken typ av aktivitet de bedriver och vad som behövs, och släpper signalkemikalier. Underlättad diffusion hjälper till med cellsignalering.

    Signaler kan vara lokala eller långa avstånd, vilket påverkar celler i det omedelbara området eller celler i andra organ och vävnader. I båda fallen rör sig signalmolekyler mellan celler och måste antingen ange målceller eller fästa vid deras membran för att leverera sin signal. .
    Faktorer som påverkar underlättad diffusion

    Eftersom underlättad diffusion är en passiv transportmekanism
    , styrs den av faktorer i den omedelbara miljön där transporten äger rum.

    Det finns fyra sådana faktorer:

  • Koncentration: Underlättad diffusion förlitar sig på den potentiella energin som representeras av koncentrationsgradienten. En större skillnad mellan sidorna med hög och låg koncentration innebär en högre gradient och snabbare diffusion.
  • Bärarproteinkapacitet: Bindningshastigheten mellan ämnet som ska överföras och proteinet tillsammans med överföringshastigheten påverkar hastigheten för diffusion.
  • Antal bärarproteinsäten: Fler platser innebär högre diffusionskapacitet och snabbare diffusion.
  • Temperatur: Kemiska reaktioner är temperaturberoende, och en högre temperatur innebär snabbare reaktionsförlopp och snabbare diffusion.

    Även om celler kan kontrollera antalet bärarproteinställen är bärarproteinkapaciteten fast, och cellen har en begränsad förmåga att kontrollera processtemperaturen och ämnets koncentration utanför cellen. Förmågan att stänga aktivitet av bärarproteinsätet blir viktig för att kontrollera cellprocesser.
    Betydelsen av underlättad diffusion |

    Enkel diffusion tar hand om cellbehov när det gäller små icke-polära molekyler, men andra viktiga ämnen kan inte lätt korsa membranen. Polära molekyler och större molekyler kan inte diffundera över de semipermeabla plasmamembranen i celler och organeller eftersom det inre skiktet av lipider och fettsyror blockerar dem.

    Underlättad diffusion gör att ämnen med polära eller stora molekyler kan komma in och ut ur celler på ett kontrollerat sätt.

    Glukos och aminosyror är till exempel stora molekyler som spelar en nyckelroll i cellfunktionerna. Glukos är ett viktigt näringsämne, och aminosyror används för många cellprocesser, inklusive celldelning.

    För att dessa processer ska fortsätta, underlättas diffusion som gör att molekylerna kan passera genom cellmembran och membran i organeller såsom kärnan .

    Även mindre molekyler som syre kan dra nytta av underlättad diffusion. Även om syre kan diffundera över membran, underlättas diffusion genom bärarproteiner ökar överföringshastigheten och hjälper till med funktionen av blodceller och muskler. processer.

    Andra ämnen:


  • Koldioxid
  • Röda blodkroppar

  • © Vetenskap http://sv.scienceaq.com