דוגמאות לחומרים המשתמשים בפיזור קל

פעילות סלולרית היא הבסיס לכל החיים. אפילו האורגניזמים הגדולים והמורכבים ביותר על פני כדור הארץ מסתמכים על התהליכים הביולוגיים המבוצעים על ידי טריליוני תאים מיקרוסקופיים. תאים בודדים ממלאים את תפקידיהם הביולוגיים על ידי הובלת חומרים שונים אל ומארחיהם הרב-תאיים. חומרים מסוימים שלא יכולים לעבור בקלות דרך קרום התא משתמשים בשיטת הובלה מרתקת הנקראת דיפוזיה קלה.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

כמה מולקולות גדולות, קוטביות, טעונות חשמליות או שאינן מסיסות בשומנים, דורשות סיוע להתפשטות על פני קרום הפלזמה. דיפוזיה הקלה באמצעות חלבוני נשא או תעלות יונים מאפשרת למולקולות החשובות הללו (כמו גלוקוז) לחצות את הממברנה.

שכבה דקה הנקראת קרום הפלזמה סוגרת תאים ושומרת על שלמות התא בכך שהיא מכילה נוזל תא, או ציטופלזמה, ומבנים מיוחדים הנקראים אברונים. קרום הפלזמה מווסת גם את החומרים שנכנסים או יוצאים מבפנים התא. לתאים יש מגוון שיטות להעברת מולקולות דרך קרום התא, ושיטות אלה מתחלקות לשתי קטגוריות כלליות: הובלה פסיבית והובלה פעילה. תא חייב להשקיע אנרגיה בכדי לבצע הובלה פעילה ואילו הובלה פסיבית אינה דורשת אנרגיה תאית. דיפוזיה הקלה היא דוגמה לתחבורה פסיבית.

דיפוזיה היא התהליך שבו מולקולות זורמות באופן טבעי מאזורי ריכוז גבוה לאזורים בעלי ריכוז נמוך. אולם מולקולות מסוימות אינן יכולות להיכנס או לצאת באופן חופשי לתא בהשפעת שיפוע ריכוז מכיוון שהן אינן תואם לקרום הפלזמה של התא, שהוא פחות חדיר למולקולות גדולות, קוטביות, טעונות חשמליות או בלתי מסיס בשומנים. בעזרת דיפוזיה קלה, התא יכול "לעזור" לחלק מהמולקולות הללו לעבור דרך קרום הפלזמה קשירתם לחלבוני נשא מיוחדים או על ידי פתיחת תעלות בין התא לסביבה סביבה.

גלוקוז הוא מולקולת סוכר המשמשת כמקור אנרגיה בסיסי לתאים רבים. מחוץ לתא, זרם הדם מספק ללא הרף גלוקוז ואילו בתוך התא, חילוף החומרים בתאים צורך ללא הרף גלוקוז. כתוצאה מכך, ריכוז הגלוקוז מחוץ לתא נותר גבוה מהריכוז שבתוך התא, אך מולקולת הגלוקוז גדולה מכדי לעבור דרך קרום הפלזמה ללא סיוע. לפיכך, התא מספק חלבוני נשא ספציפיים לגלוקוז הנקשרים למולקולות גלוקוז ומאפשרים להם להיכנס לתא.

פיזור קל באמצעות חלבונים נשאיים נפוץ למגוון מולקולות גדולות יותר שלא יכולות לעבור בקלות דרך קרום הפלזמה. דוגמאות לכך כוללות פרוקטוז וגלקטוז, שהם חד-סוכרים כמו גלוקוז; חומצות אמינו, אבני הבניין של חלבונים; ונוקלאוזידים, הנחוצים לסינתזת DNA ו- RNA. סוג אחר של דיפוזיה מקלה כולל חלבוני תעלות, שאינם נקשרים למולקולות אלא לפתוח ערוץ המאפשר הובלה מהירה של מולקולות ויונים קטנים יותר, כגון:

• נתרן
  
• אֶשׁלָגָן
  
• סִידָן
  
• כְּלוֹר