Soluaktiivisuus on kaiken elämän perusta. Jopa maan suurimmat ja monimutkaisimmat organismit luottavat biljoonien mikroskooppisten solujen suorittamiin biologisiin prosesseihin. Yksittäiset solut täyttävät biologiset tehtävänsä kuljettamalla erilaisia materiaaleja monisoluisiin isäntiinsä. Jotkut aineet, jotka eivät pääse helposti solukalvon läpi, käyttävät kiehtovaa kuljetusmenetelmää, jota kutsutaan helpotetuksi diffuusioksi.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Jotkut suuret, polaariset, sähköisesti varautuneet tai lipideihin liukenemattomat molekyylit tarvitsevat apua diffundoitumiseen plasmakalvon läpi. Helpotettu diffuusio kantajaproteiineja tai ionikanavia käyttäen antaa näiden tärkeiden molekyylien (kuten glukoosi) ylittää kalvon.
Solun iho
Plasmamembraaniksi kutsuttu ohut kerros sulkee solut ja ylläpitää solun eheyttä sisältämällä solunestettä tai sytoplasmaa ja erikoistuneita rakenteita, joita kutsutaan organelleiksi. Plasmakalvo säätelee myös aineita, jotka tulevat solun sisälle tai poistuvat siitä. Soluilla on erilaisia menetelmiä molekyylien siirtämiseksi solukalvon läpi, ja nämä menetelmät jaetaan kahteen yleiseen luokkaan: passiivinen kuljetus ja aktiivinen kuljetus. Solun on käytettävä energiaa aktiivisen kuljetuksen aikaansaamiseksi, kun taas passiivinen kuljetus ei vaadi soluenergiaa. Helpotettu diffuusio on esimerkki passiivisesta kuljetuksesta.
Molekyylit virtaavat korkeista mataliin
Diffuusio on prosessi, jossa molekyylit virtaavat luonnollisesti alueilta, joilla on suuri pitoisuus pienille. Jotkut molekyylit eivät kuitenkaan voi vapaasti päästä soluun tai poistua solusta pitoisuusgradientin vaikutuksesta, koska ne eivät ole yhteensopiva solun plasmamembraanin kanssa, joka on vähemmän läpäisevä molekyyleille, jotka ovat suuria, polaarisia, sähkövarautuneita tai lipideihin liukenematon. Helpotetun diffuusion avulla solu voi "auttaa" joitain näistä molekyyleistä kulkemaan plasmamembraanin läpi sitomalla ne erityisiin kantajaproteiineihin tai avaamalla kanavia solun ja ympäröivän välillä ympäristössä.
Glukoosin helpottaminen
Glukoosi on sokerimolekyyli, joka toimii monien solujen perusenergialähteenä. Solun ulkopuolella verenkierto tuottaa jatkuvasti glukoosia, kun taas solun sisällä solujen aineenvaihdunta kuluttaa jatkuvasti glukoosia. Tämän seurauksena glukoosin pitoisuus solun ulkopuolella pysyy korkeammalla kuin solun sisällä, mutta glukoosimolekyyli on liian suuri päästäkseen plasmamembraanin läpi ilman apua. Siten solu tarjoaa glukoosispesifisiä kantajaproteiineja, jotka sitoutuvat glukoosimolekyyleihin ja antavat niiden päästä soluun.
Ion-kanavat
Helpotettu diffuusio kantajaproteiinien kautta on yleistä useille suuremmille molekyyleille, jotka eivät voi helposti kulkea plasmamembraanin läpi. Esimerkkejä ovat fruktoosi ja galaktoosi, jotka ovat monosakkarideja, kuten glukoosi; aminohapot, proteiinien rakennuspalikat; ja nukleosidit, jotka ovat välttämättömiä DNA: n ja RNA: n synteesille. Eri tyyppinen helpotettu diffuusio sisältää kanavaproteiineja, jotka eivät sitoutu molekyyleihin vaan avaa pikemminkin kanava, joka mahdollistaa pienempien molekyylien ja ionien nopean kuljetuksen, kuten:
- natriumia
- kaliumia
- kalsiumia
- kloori