Клетъчната дейност е в основата на целия живот. Дори най-големите и сложни организми на Земята разчитат на биологичните процеси, извършвани от трилиони микроскопични клетки. Отделните клетки изпълняват своите биологични функции, като транспортират различни материали до и от своите многоклетъчни гостоприемници. Някои вещества, които не могат лесно да преминат през клетъчната мембрана, използват очарователен транспортен метод, наречен улеснена дифузия.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Някои големи, полярни, електрически заредени или неразтворими в липиди молекули се нуждаят от помощ за дифузия през плазмената мембрана. Улеснена дифузия с помощта на протеини носители или йонни канали позволява на тези важни молекули (като глюкоза) да преминат през мембраната.
Кожата на клетката
Тънък слой, наречен плазмена мембрана, затваря клетките и поддържа целостта на клетката, като съдържа клетъчна течност или цитоплазма и специализирани структури, наречени органели. Плазмената мембрана също регулира веществата, които влизат или излизат от вътрешността на клетката. Клетките имат разнообразни методи за придвижване на молекули през клетъчната мембрана и тези методи попадат в две общи категории: пасивен транспорт и активен транспорт. Клетката трябва да изразходва енергия, за да осъществи активен транспорт, докато пасивният транспорт не изисква клетъчна енергия. Улеснената дифузия е пример за пасивен транспорт.
Молекулите текат от високо към ниско
Дифузията е процес, при който молекулите естествено преминават от зони с висока концентрация в зони с ниска концентрация. Някои молекули обаче не могат свободно да влязат или да излязат от клетката под въздействието на градиент на концентрация, защото не са съвместим с плазмената мембрана на клетката, която е по-малко пропусклива за молекули, които са големи, полярни, електрически заредени или неразтворим в липиди. С улеснена дифузия, клетката може да „помогне“ на някои от тези молекули да преминат през плазмената мембрана свързвайки ги със специални протеини носители или чрез отваряне на канали между клетката и околните околен свят.
Улесняване на глюкозата
Глюкозата е захарна молекула, която служи като основен източник на енергия за много клетки. Извън клетката кръвният поток постоянно доставя глюкоза, докато вътре в клетката клетъчният метаболизъм непрекъснато консумира глюкоза. В резултат на това концентрацията на глюкоза извън клетката остава по-висока от концентрацията в клетката, но молекулата на глюкозата е твърде голяма, за да премине през плазмената мембрана без помощ. По този начин клетката осигурява специфични за глюкозата протеини-носители, които се свързват с молекулите на глюкозата и им позволяват да навлязат в клетката.
Йонни канали
Улеснена дифузия чрез протеини-носители е често срещана за различни по-големи молекули, които не могат лесно да преминат през плазмената мембрана. Примерите включват фруктоза и галактоза, които са монозахариди като глюкоза; аминокиселини, градивните елементи на протеините; и нуклеозиди, които са необходими за синтеза на ДНК и РНК. Различен тип улеснена дифузия включва протеини на канала, които не се свързват с молекулите а по-скоро отворен канал, който позволява бърз транспорт на по-малки молекули и йони, като:
- натрий
- калий
- калций
- хлор