Μερίδιο:
Τι διευκολύνεται η διάχυση; Κύρια χαρακτηριστικά
Το διευκόλυνση της διάδοσης είναι ένας τύπος παθητικής κυτταρικής μεταφοράς, στον οποίο τα μόρια να κινούνται μέσα στην κυτταρική λύση, απαιτεί την παρέμβαση κάποιας πηγής ενέργειας.
Η διάχυση είναι ένας από τους τρόπους μεταφοράς ουσιών μεταξύ κυττάρων. Για να συμβεί οποιοσδήποτε τύπος διάχυσης, πρέπει να υπάρχει βαθμίδα συγκέντρωσης ή, ό, τι είναι το ίδιο, πρέπει να υπάρχει μια άνιση κατανομή των μορίων στον κυτταρικό χώρο.
Η διάχυση επιτρέπει διαδικασίες όπως η ανταλλαγή αερίων σε βράγχια και πνεύμονες. Η κίνηση ενός μορίου οποιασδήποτε ουσίας από το υδατικό διάλυμα στο υδρόφοβο τμήμα της διπλής στιβάδας φωσφολιπιδίου του κυττάρου είναι η αρχή της διάχυσης.
Η ταχύτητα διάχυσης εκφράζεται σε μόρια ανά δευτερόλεπτο. Στη διάχυση παρεμβαίνει ένα μέτρο που υποδεικνύει την τάση ενός μορίου να "ξεφύγει" από το νερό: Κ.
Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή του Κ, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα ότι ένα μόριο θα διαλυθεί στη λιπιδική διπλοστοιβάδα.
K, επιπλέον, είναι ένα μέτρο ανάλογο του συντελεστή διαπερατότητας της κυτταρικής μεμβράνης (Ρ) και της διαφοράς συγκεντρώσεων και στις δύο πλευρές της μεμβράνης (C1aq-C2aq).
Υπάρχουν δύο τύποι διάχυσης: απλή διάχυση και διευκόλυνση της διάχυσης.
Χαρακτηριστικά διευκολυνόμενης διάχυσης
Η διευκόλυνση της διάχυσης είναι ένα είδος παθητικής διάχυσης. Διεξάγεται μέσω μεγάλων πολυπεπτιδικών αλυσίδων: πρωτεϊνών καναλιών και πρωτεϊνών μεταφορέων μονάδας.
Όταν οι διαπερατές εμπλέκονται σε αυτή τη διάχυση, η μεταφερόμενη ουσία συνδέεται με την πρωτεΐνη στη μία πλευρά της μεμβράνης, ενώ όταν εμπλέκονται οι πρωτεΐνες του καναλιού, δεν δεσμεύονται στην ουσία.
Οι πρωτεΐνες καναλιών υποβάλλονται σε κινήσεις ανοίγματος και κλεισίματος. Αυτές οι κινήσεις ρυθμίζονται με διάφορους τρόπους:
Ρύθμιση με πρόσδεση συνδέτη
Εμφανίζεται όταν μεταφέρονται ορμόνες, νευροδιαβιβαστές, ιόντα ή νουκλεοτίδια.
Ρύθμιση με μεταβολές τάσης
Εμφανίζεται όταν αλλάζει η πολικότητα σε ένα σημείο της κυτταρικής μεμβράνης, το οποίο αλλάζει τη δομή του καναλιού και το ανοίγει.
Μηχανική ρύθμιση
Αυτό συμβαίνει χάρη στην άμεση διέγερση της μεμβράνης.
Μεταξύ των κύριων μεταφορέων που παρουσιάζονται στη διευκόλυνση της διάδοσης είναι:
-Οι πανταχού παρόντες μεταφορείς γλυκόζης (GLUT).
-Μεταφορείς αμινοξέων.
-Διευκόλυνση μεταφορέων ουρίας και άλλων.
Ο μεταφορέας διευκόλυνσης διευκολύνει μια οδό μετατόπισης μέσω της μεμβράνης.
Αξίζει να αναφερθεί ότι οι μεταφορείς που διευκολύνουν τη σύσταση αποτελούν πολλές οικογένειες γονιδίων στο ανθρώπινο γονιδίωμα.
Χάρη στη διευκόλυνση της διάχυσης, μικρά ιόντα όπως K +, Na +, Cl-, μονοσακχαρίτες και αμινοξέα μπορούν να διασχίσουν την κυτταρική μεμβράνη.
Αυτή η διαδικασία επιτρέπει σε ορισμένες ουσίες να διασχίζουν τη μεμβράνη χωρίς άμεση επαφή με υδρόφοβα λιπίδια (τα οποία απομακρύνονται από το νερό).
Η κίνηση των μορίων που μεταφέρονται με διευκόλυνση της διάχυσης συμβαίνει υπέρ της κλίσης συγκέντρωσης. Αυτό σημαίνει ότι λειτουργεί μόνο από υψηλή έως χαμηλή συγκέντρωση.
Η ταχύτητα της κυτταρικής μεταφοράς με τη διευκόλυνση της διάχυσης είναι μεγαλύτερη από αυτή της απλής διάχυσης, αλλά εξαρτάται από τον αριθμό των διαθέσιμων διαύλων στη μεμβράνη και το σημείο κορεσμού της φθάνει εάν όλοι οι μεταφορείς φτάσουν στη μέγιστη χωρητικότητά τους.
Με τη διευκόλυνση της διάχυσης μεταφέρεται ένας ειδικός τύπος μορίων ή μια ομάδα στενά σχετιζόμενων μορίων.
Σύμφωνα με τα στοιχεία που συγκεντρώθηκαν μέχρι στιγμής, υπάρχουν λίγες πρωτεΐνες μεταφοράς γλυκόζης, αλλά αυτή είναι μια ουσία που εισέρχεται στα περισσότερα από τα κύτταρα με τη διευκόλυνση της διάχυσης.
Κύκλος μεταφορών στη διευκόλυνση της διάδοσης
Ο κύκλος μεταφοράς που εμφανίζεται στη διαδικασία διευκόλυνσης διάχυσης ανταποκρίνεται στο μοντέλο εναλλακτικής πρόσβασης, σύμφωνα με το οποίο η θέση πρόσδεσης μιας πρωτεΐνης μεταφοράς μετατίθεται εναλλακτικά σε μία ή την άλλη πλευρά της κυτταρικής μεμβράνης.
Με τον τρόπο αυτό, δεν υπάρχει ανοικτή και απεριόριστη διαδρομή διείσδυσης που να συνδέει τα διαμερίσματα ρευστού που διαχωρίζουν τη μεμβράνη.
Στη συνέχεια, η δέσμευση του υποστρώματος στη θέση πρόσδεσης του προκαλεί τη διαμόρφωση μιας φραγμένης κατάστασης, μετά την οποία συμβαίνουν νέες αλλαγές που εκθέτουν το υπόστρωμα στην άλλη πλευρά.
Μετά από αυτό, η θέση πρόσδεσης επαναπροσανατολίζεται στην επιφάνεια της αρχικής μεμβράνης. Αυτός ο κύκλος επαναλαμβάνεται όσες φορές χρειάζεται, έτσι ώστε η ουσία να μην χρειάζεται πλέον να μεταφερθεί.
Αν η κλίση της συγκέντρωσης της ουσίας αντιστραφεί για φυσιολογικούς ή πειραματικούς λόγους, η κατεύθυνση του μεταφορέα θα αντιστραφεί επίσης.
Από την άλλη πλευρά, όταν η συγκέντρωση υποστρώματος είναι η ίδια και στις δύο πλευρές της μεμβράνης, ο φορέας διευκόλυνσης βρίσκεται σε ισορροπία και η μεταφορά του δεν είναι απαραίτητη.
Παράδειγμα διευκολυνόμενης διάδοσης
Μία από αυτές τις μεταφορικές πρωτεΐνες είναι η ινσουλίνη, η οποία διευκολύνει τη διάχυση της γλυκόζης μειώνοντας τη συγκέντρωσή της στο αίμα.
Τα φορτισμένα ιόντα που διαλύονται στο νερό μπορούν να μεταφερθούν μόνο χάρη στην παρέμβαση πρωτεϊνών που σχηματίζουν διαμεμβρανικά κανάλια.
Υπάρχουν επίσης και μεγαλύτερα μόρια που διασχίζουν την κυτταρική μεμβράνη χάρη στις διαμεμβρανικές μεταφορικές πρωτεΐνες, όπως οι περαμές..
Αναφορές
- Βιολογία on line (s / f). Διευκόλυνση της διάχυσης. Ανακτήθηκε από: biology-online.org
- Herrera Shirley και άλλοι (2011). Τύπος μεταφοράς της μεμβράνης. Ανακτήθηκε από: membranascelulares.blogspot.com
- Khanacademy (2011). Τι διευκολύνεται η διάχυση; Ανακτήθηκε από: khanacademy.org
- Physiology web (2016). Διευκόλυνση της διάχυσης. Ανακτήθηκε από: physiologyweb.com
- Zúñiga Blanco (2009). Βιολογία του κόσμου 10ος και 11ος. Δεύτερη έκδοση. Editorial Eduvisión. Σαν Χοσέ, Κόστα Ρίκα. Σελ. 43 και 44.