細胞活動はすべての生命の基礎です。 地球上で最大かつ最も複雑な生物でさえ、何兆もの微細な細胞によって実行される生物学的プロセスに依存しています。 個々の細胞は、多細胞宿主との間でさまざまな物質を輸送することにより、生物学的機能を果たします。 細胞膜を容易に通過できない物質の中には、促進拡散と呼ばれる魅力的な輸送方法を使用しているものがあります。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
いくつかの大きな、極性の、帯電した、または脂質不溶性の分子は、原形質膜全体に拡散するための支援を必要とします。 キャリアタンパク質またはイオンチャネルを使用した促進拡散により、これらの重要な分子(グルコースなど)が膜を通過できます。
細胞の皮膚
原形質膜と呼ばれる薄い層が細胞を囲み、細胞液または細胞質、および細胞小器官と呼ばれる特殊な構造を含むことにより、細胞の完全性を維持します。 原形質膜はまた、細胞の内部に出入りする物質を調節します。 細胞には、細胞膜を介して分子を移動させるためのさまざまな方法があり、これらの方法は、受動輸送と能動輸送の2つの一般的なカテゴリに分類されます。 受動輸送は細胞エネルギーを必要としないのに対し、細胞は能動輸送を達成するためにエネルギーを消費しなければなりません。 促進拡散は受動輸送の一例です。
分子は高から低へと流れます
拡散は、分子が高濃度の領域から低濃度の領域に自然に流れるプロセスです。 ただし、一部の分子は、濃度勾配がないため、濃度勾配の影響下でセルに自由に出入りすることができません。 細胞の原形質膜と互換性があり、大きな、極性のある、帯電した、または 脂質不溶性。 促進拡散により、細胞はこれらの分子の一部が原形質膜を通過するのを「助ける」ことができます。 それらを特別な担体タンパク質に結合するか、細胞と周囲の間にチャネルを開くことによって 環境。
ブドウ糖の促進
グルコースは、多くの細胞の基本的なエネルギー源として機能する糖分子です。 細胞の外側では、血流は常にブドウ糖を供給しますが、細胞の内側では、細胞の代謝がブドウ糖を継続的に消費します。 その結果、細胞外のグルコース濃度は細胞内の濃度よりも高いままですが、グルコース分子は大きすぎて原形質膜を補助なしで通過できません。 したがって、細胞は、グルコース分子に結合し、それらが細胞に入ることを可能にするグルコース特異的担体タンパク質を提供する。
イオンチャネル
担体タンパク質を介した促進拡散は、原形質膜を容易に通過できないさまざまなより大きな分子に共通しています。 例としては、ブドウ糖のような単糖である果糖やガラクトースがあります。 アミノ酸、タンパク質の構成要素; DNAおよびRNA合成に必要なヌクレオシド。 別のタイプの促進拡散には、分子に結合しないチャネルタンパク質が含まれます むしろ、次のような小さな分子やイオンの迅速な輸送を可能にするチャネルを開きます。
- ナトリウム
- カリウム
- カルシウム
- 塩素