underlättad Diffusion
vad händer om ett ämne behöver hjälp för att röra sig över eller genom plasmamembranet? Underlättad diffusion är diffusionen av lösningsmedel genom transportproteiner i plasmamembranet. Underlättad diffusion är en typ av passiv transport. Även om underlättad diffusion innebär transportproteiner, är det fortfarande passiv transport eftersom lösningen rör sig ner koncentrationsgradienten.
små icke-polära molekyler kan lätt diffundera över cellmembranet., Men på grund av den hydrofoba naturen hos lipiderna som utgör cellmembran kan polära molekyler (som vatten) och joner inte göra det. Istället diffunderar de över membranet genom transportproteiner. Ett transportprotein spänner helt över membranet och tillåter vissa molekyler eller joner att diffundera över membranet. Kanalproteiner, gated kanalproteiner och bärarproteiner är tre typer av transportproteiner som är involverade i underlättad diffusion.,
ett kanalprotein, en typ av transportprotein, verkar som en Por i membranet som låter vattenmolekyler eller små joner genom snabbt. Vattenkanalproteiner (aquaporiner) tillåter vatten att diffundera över membranet i mycket snabb takt. Jonkanalproteiner tillåter joner att diffundera över membranet.
ett gated channel protein är ett transportprotein som öppnar en ”port” som tillåter en molekyl att passera genom membranet. Gated kanaler har ett bindningsställe som är specifikt för en given molekyl eller jon. En stimulans gör att ”porten” öppnas eller stängs., Stimulansen kan vara kemiska eller elektriska signaler, temperatur eller mekanisk kraft, beroende på vilken typ av gated kanal. Till exempel stimuleras de natriumgaterade kanalerna i en nervcell av en kemisk signal som får dem att öppna och tillåta natriumjoner in i cellen. Glukosmolekyler är för stora för att diffundera genom plasmamembranet lätt, så de flyttas över membranet genom gated kanaler. På detta sätt diffunderar glukos mycket snabbt över ett cellmembran, vilket är viktigt eftersom många celler är beroende av glukos för energi.,
ett bärarprotein är ett transportprotein som är specifikt för en jon, molekyl eller grupp av ämnen. Bärarproteiner ” bär ” Jonen eller molekylen över membranet genom att ändra form efter bindningen av jonen eller molekylen. Bärarproteiner är involverade i passiv och aktiv transport. En modell av ett kanalprotein och bärarproteiner visas i figur nedan.
underlättad diffusion genom cellmembranet. Kanalproteiner och bärarproteiner visas (men inte ett gated-kanalprotein)., Vattenmolekyler och joner rör sig genom kanalproteiner. Andra joner eller molekyler bärs också över cellmembranet genom bärarproteiner. Jon eller molekyl binder till den aktiva platsen för ett bärarprotein. Bärarproteinet ändrar form och frigör Jonen eller molekylen på andra sidan membranet. Bärarproteinet återgår sedan till sin ursprungliga form.
en animering som visar underlättad diffusion kan ses påhttp://www.youtube.com/watch?v=OV4PgZDRTQw (1:36).,
jonkanaler
joner som natrium (Na+), kalium (K+), kalcium (Ca2+) och klorid (Cl -) är viktiga för många cellfunktioner. Eftersom de är laddade (polära) diffunderar dessa joner inte genom membranet. I stället rör de sig genom jonkanalproteiner där de skyddas från membranets hydrofoba inre. Jonkanaler tillåter bildandet av en koncentrationsgradient mellan den extracellulära vätskan och cytosolen. Jonkanaler är mycket specifika, eftersom de tillåter endast vissa joner genom cellmembranet., Vissa jonkanaler är alltid öppna, andra är ”gated” och kan öppnas eller stängas. Gated jonkanaler kan öppna eller stänga som svar på olika typer av stimuli, såsom elektriska eller kemiska signaler.