Садржај
- Пасивни транспорт користи градијенте концентрације
- Активни транспорт троши енергију
- Олакшана дифузија захтева трансмембранске носаче протеина
- Примјери олакшане дифузије: Транспорт натријум јона и глукозе
- Олакшана дифузија и ћелијска сигнализација
- Чимбеници који утјечу на олакшану дифузију
- Важност олакшане дифузије
Током обављања функција као што су раст, подела и синтеза, ћелије користе и производе супстанце које морају бити у стању да прелазе ћелије и органеле.
Полуспропусне ћелијске мембране омогућавају неким молекулима да путују кроз градијент концентрације од стране мембране високе концентрације до оне са ниском концентрацијом једноставном дифузијом.
Олакшана дифузија допушта да се други важни молекули селективно укрштају тако што користе протеине уграђене у ћелијску мембрану како би се неке супстанце могле да пређу.
Тхе мембрански протеини олакшане дифузије или формирају отворе у мембрани и контролишу шта може проћи, или активно носе одређене молекуле кроз мембрану. Овај процес је посебно важан за контролу протока јона јер многе ћелијске функције зависе од присуства одређених јона који омогућавају да се одвија хемијска реакција.
Поред јона, протеински носачи такође могу олакшати пролазак великих молекула попут глукозе.
Пасивни транспорт користи градијенте концентрације
Супстанце које ћелија производи или које су јој потребне могу се транспортовати кроз ћелијске и органелске мембране на неколико начина. Пасиван транспорт не захтева унос енергије и користи градијент концентрације да би покренуо кретање молекула.
У једноставан дифузија врста пасивног транспорта, дифузија се одвија преко полупропусне мембране са стране са већом концентрацијом транспортоване супстанце на страну са малом концентрацијом. Супстанца пролази кроз мембрану низ градијент концентрације, али неки молекули су блокирани.
Ако блокирани молекули морају прећи мембрану јер им је потребна са друге стране, олакшана дифузија може транспортовати одређене молекуле.
Дифузијска метода делује преко протеина уграђених у мембрану, али се и даље ослања на градијент концентрације да би се кретало молекулом снаге кроз мембрану. Не захтијева енергију, али протеини могу бити селективни у погледу молекула које транспортују.
Активни транспорт троши енергију
Понекад се молекули морају транспортовати преко мембрана са стране са малом концентрацијом на страну која има високу концентрацију. То иде у супротности са градијентом концентрације и захтева енергију.
Ћелије које се спроводе активни превоз произвели су енергију и чували је у себи аденозин трифосфат (АТП) молекула.
Активни транспорт заснован је на протеинима сличним онима које се користе за олакшану дифузију, али они користе енергију из АТП-а за преношење молекула преко мембране према градијенту концентрације.
Након што формирају везу са молекулом који се транспортује, користе а фосфатна група од АТП-а до промене облика и депоновања молекула са друге стране мембране.
Олакшана дифузија захтева трансмембранске носаче протеина
Станичне мембране могу омогућити пролазак многих малих молекула, али набијени јони и већи молекули углавном су блокирани. Олакшана дифузија је метода којом такве материје могу ући и изаћи из ћелија. Носачки протеини уграђени у мембрану могу олакшати пролазак јона на два начина.
Неки протеини су распоређени око централног пролаза и стварају рупу у плазма мембрани ћелије, отварајући пут кроз масне киселине унутрашњости мембрана. Специфични јони могу проћи кроз такве отворе, али протеински носачи дизајнирани су тако да пропуштају само једну врсту јона.
Остали протеини не формирају отворе, али транспортују велике молекуле кроз ћелијске мембране. Пренос се још увек врши концентрационим градијентом, али протеински носачи активно се повезују са супстанцом коју транспортују.
Део протеина који се налази изван ћелијске мембране у ванћелијском простору веже се за молекул супстанце која се транспортује и потом ослобађа у унутрашњост ћелије.
Примјери олакшане дифузије: Транспорт натријум јона и глукозе
Обично хидрофобни неполарне масне киселине мембране блокирају пролазак наелектрисаних поларних молекула попут натријум јона. Протеински носачи који пружају отворе за такве јоне привлаче јоне и олакшавају им пролазак кроз јонске канале.
Они могу бити дизајнирани и пропуштати само натријум јоне, али не и друге, као што су калијум јони. Отвори протеина носача могу такође контролисати проток јона, искључујући се када ћелији није потребно више јона.
За транспорт молекула глукозе, који су обично превелики да би пролазили кроз мембрану, протеини транспортера глукозе имају место где се могу везати за молекуле глукозе. Они се причвршћују и олакшавају транспорт глукозе кроз ћелијску мембрану. Локација протеинског носача постаје пропусна празнина у мембрани што не дозвољава да се молекул глукозе пређе негде другде.
Олакшана дифузија и ћелијска сигнализација
Ћелије у вишећелијским организмима морају координисати своје активности, као што су: када расту и када се деле. Ћелије ову координацију остварују сигнализацијом којим активностима се баве и шта је потребно, ослобађајући сигналне хемикалије. Олакшана дифузија помаже код сигнализације ћелија.
Сигнали могу бити локални или на велике удаљености, који утичу на ћелије у непосредном суседству или ћелије у другим органима и ткивима. У сваком случају, сигнални молекули путују између ћелија и морају ући у циљне ћелије или се причврстити на мембрану како би предали свој сигнал.
Олакшани дифузијски протеини могу дозволити тим сигналним молекулима да уђу у ћелије по потреби и да затворе комуникацијски круг.
Чимбеници који утјечу на олакшану дифузију
Пошто је олакшана дифузија а пасивни транспортни механизам, њиме управљају фактори у непосредном окружењу у којем се обавља транспорт.
Постоје четири таква фактора:
Док ћелије могу да контролишу број места протеинских носача, капацитет протеинског носача је фиксиран, а ћелија има ограничену способност да контролише температуру процеса и концентрацију супстанце изван ћелије. Способност затварања активности на носачу протеина постаје важна за контролу ћелијских процеса.
Важност олакшане дифузије
Једноставна дифузија брине о ћелијским потребама у погледу малих неполарних молекула, али друге важне супстанце не могу лако да пређу преко мембрана. Поларни молекули и већи молекули не могу да дифузују кроз полупропусне плазма мембране ћелија и органела јер их унутрашњи слој липида и масних киселина блокира.
Олакшана дифузија омогућава супстанци са поларним или великим молекулама да контролише улазе и излазе из ћелија.
На пример, глукоза и аминокиселине су велики молекули који играју кључну улогу у ћелијским функцијама. Глукоза је важно храњиво средство, а аминокиселине се користе у многим ћелијским процесима, укључујући поделу ћелија.
Да би се ови процеси наставили, олакшана дифузија омогућава да молекули пролазе кроз ћелијске мембране и мембране органела као што је језгро.
Чак и мањи молекули попут кисеоника могу имати користи од олакшане дифузије. Иако кисеоник може да дифузује кроз мембране, олакшана дифузија кроз протеинске носаче повећава брзину преноса и помаже у функцијама крвних ћелија и мишића.
Свеукупно, ови протеини уграђени у мембрану играју виталну улогу у разним ћелијским процесима.
Остале теме: