ნივთიერებების მაგალითები, რომლებიც იყენებენ გამარტივებულ დიფუზიას

ფიჭური აქტივობა არის მთელი ცხოვრების საფუძველი. დედამიწაზე ყველაზე დიდი და ყველაზე რთული ორგანიზმებიც კი ეყრდნობიან ტრილიონობით მიკროსკოპული უჯრედების მიერ განხორციელებულ ბიოლოგიურ პროცესებს. ინდივიდუალური უჯრედები ასრულებენ თავიანთ ბიოლოგიურ ფუნქციებს სხვადასხვა მასალის ტრანსპორტირებით მრავალუჯრედიან მასპინძლებზე და მათი მხრიდან. ზოგიერთი ნივთიერება, რომელსაც უჯრედულ მემბრანაში ადვილად ვერ გადის, იყენებს ტრანსპორტირების მომხიბვლელ მეთოდს, რომელსაც ეწოდება დიფუზია.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

ზოგიერთ მსხვილ, პოლარულ, ელექტრონულად დამუხტულ ან ლიპიდში ხსნად მოლეკულას სჭირდება დახმარება პლაზმური მემბრანის დიფუზიისთვის. გამტარ პროტეინების ან იონური არხების გამოყენებით გამარტივებული დიფუზია საშუალებას აძლევს ამ მნიშვნელოვან მოლეკულებს (მაგალითად გლუკოზა) გადალახონ მემბრანა.

თხელი ფენა, რომელსაც პლაზმის მემბრანა ჰქვია, მოიცავს უჯრედებს და ინარჩუნებს უჯრედის მთლიანობას უჯრედული სითხის ან ციტოპლაზმისა და სპეციალიზებული სტრუქტურების შემცველობით. პლაზმური მემბრანა ასევე არეგულირებს ნივთიერებებს, რომლებიც შედიან ან გამოდიან უჯრედის ინტერიერში. უჯრედებს აქვთ მრავალფეროვანი მეთოდი უჯრედის მემბრანის მეშვეობით მოლეკულების გადასაადგილებლად და ეს მეთოდები ორ ზოგად კატეგორიად იყოფა: პასიური ტრანსპორტი და აქტიური ტრანსპორტი. უჯრედმა უნდა დახარჯოს ენერგია აქტიური ტრანსპორტის მისაღწევად, ხოლო პასიური ტრანსპორტი არ საჭიროებს უჯრედულ ენერგიას. გამარტივებული დიფუზია პასიური ტრანსპორტის მაგალითია.

დიფუზია არის პროცესი, რომლის დროსაც მოლეკულები ბუნებრივად მიედინება მაღალი კონცენტრაციის უბნებიდან დაბალი კონცენტრაციის ადგილებში. ამასთან, ზოგიერთ მოლეკულას არ შეუძლია თავისუფლად შევიდეს ან გამოვიდეს უჯრედში კონცენტრაციის გრადიენტის გავლენით, რადგან ისინი არ არიან თავსებადია უჯრედის პლაზმურ მემბრასთან, რომელიც ნაკლებად გამტარია მოლეკულების დიდი, პოლარული, ელექტრონულად დამუხტული ან ლიპიდური ხსნადი. გამარტივებული დიფუზიის საშუალებით, უჯრედს შეუძლია "დაეხმაროს" ამ მოლეკულების ზოგიერთ ნაწილს პლაზმური მემბრანის გავლით სავალდებულოა მათ სპეციალური გადამზიდავ ცილებთან ან უჯრედსა და მის მიმდებარე არხებს შორის გარემო

გლუკოზა შაქრის მოლეკულაა, რომელიც ენერგიის ფუნდამენტურ წყაროს წარმოადგენს მრავალი უჯრედისთვის. უჯრედის გარეთ, სისხლი მუდმივად აწვდის გლუკოზას, ხოლო უჯრედში უჯრედული მეტაბოლიზმი მუდმივად მოიხმარს გლუკოზას. შედეგად, უჯრედის გარეთ გლუკოზის კონცენტრაცია უფრო მაღალია, ვიდრე უჯრედის შიგნით, მაგრამ გლუკოზის მოლეკულა ძალიან დიდია, რათა პლასტიკური მემბრანის გარეშე გაიაროს. ამრიგად, უჯრედი უზრუნველყოფს გლუკოზის სპეციფიკურ მატარებელ ცილებს, რომლებიც უკავშირდება გლუკოზის მოლეკულებს და მათ უჯრედში შესვლის საშუალებას აძლევს.

გამტარ ცილების საშუალებით გამარტივებული დიფუზია გავრცელებულია სხვადასხვა უფრო დიდი მოლეკულებისათვის, რომლებსაც არ შეუძლიათ პლაზმური მემბრანის გავლა. მაგალითები მოიცავს ფრუქტოზას და გალაქტოზას, რომლებიც მონოსაქარიდებია, როგორც გლუკოზა; ამინომჟავები, ცილების სამშენებლო ბლოკები; და ნუკლეოზიდები, რომლებიც აუცილებელია დნმ და რნმ სინთეზისთვის. სხვადასხვა ტიპის გამარტივებული დიფუზია მოიცავს არხის ცილებს, რომლებიც არ უკავშირდება მოლეკულებს უფრო მეტად გახსენით არხი, რომელიც საშუალებას იძლევა მცირე ზომის მოლეკულების და იონების სწრაფი ტრანსპორტირება, მაგალითად:

• ნატრიუმი
  
• კალიუმი
  
• კალციუმი
  
• ქლორი