Šūnu aktivitāte ir visas dzīves pamats. Pat lielākie un sarežģītākie organismi uz Zemes paļaujas uz bioloģiskajiem procesiem, ko veic triljoni mikroskopisko šūnu. Atsevišķas šūnas pilda savas bioloģiskās funkcijas, transportējot dažādus materiālus uz daudzšūnu saimniekiem un no tiem. Dažas vielas, kuras nevar viegli iziet caur šūnu membrānu, izmanto aizraujošu transporta metodi, ko sauc par atvieglotu difūziju.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Dažām lielām, polārām, elektriski uzlādētām vai lipīdos nešķīstošām molekulām nepieciešama palīdzība, lai difundētu visā plazmas membrānā. Veicināta difūzija, izmantojot nesējproteīnus vai jonu kanālus, ļauj šīm svarīgajām molekulām (piemēram, glikozei) šķērsot membrānu.
Šūnas āda
Plāns slānis, ko sauc par plazmas membrānu, aptver šūnas un uztur šūnu integritāti, saturot šūnu šķidrumu jeb citoplazmu un specializētas struktūras, ko sauc par organellām. Plazmas membrāna regulē arī vielas, kas iekļūst šūnas iekšienē vai iziet no tās. Šūnām ir dažādas metodes molekulu pārvietošanai caur šūnas membrānu, un šīs metodes iedala divās vispārīgās kategorijās: pasīvais transports un aktīvais transports. Šūnai ir jātērē enerģija, lai veiktu aktīvo transportu, savukārt pasīvajam transportam nav nepieciešama šūnu enerģija. Atvieglota difūzija ir pasīvā transporta piemērs.
Molekulas plūst no augstas līdz zemai
Difūzija ir process, kurā molekulas dabiski plūst no augstas koncentrācijas apgabaliem uz zemas koncentrācijas zonām. Dažas molekulas tomēr nevar brīvi iekļūt šūnā vai iziet no tās koncentrācijas gradienta ietekmē, jo tās nav savietojams ar šūnas plazmas membrānu, kas ir mazāk caurlaidīga lielām, polārām, elektriski uzlādētām vai lipīdos nešķīstošs. Ar atvieglotu difūziju šūna var "palīdzēt" dažām no šīm molekulām iziet cauri plazmas membrānai saistot tos ar īpašiem nesējproteīniem vai atverot kanālus starp šūnu un apkārtējo vide.
Glikozes atvieglošana
Glikoze ir cukura molekula, kas daudzām šūnām kalpo kā fundamentāls enerģijas avots. Ārpus šūnas asinsritē pastāvīgi tiek piegādāta glikoze, savukārt šūnas iekšienē šūnu vielmaiņa nepārtraukti patērē glikozi. Tā rezultātā glikozes koncentrācija ārpus šūnas paliek augstāka nekā koncentrācija šūnā, bet glikozes molekula ir pārāk liela, lai bez palīdzības izietu caur plazmas membrānu. Tādējādi šūna nodrošina glikozei specifiskus nesējproteīnus, kas saistās ar glikozes molekulām un ļauj tām iekļūt šūnā.
Jonu kanāli
Atvieglota difūzija ar nesējproteīniem ir izplatīta daudzām lielākām molekulām, kuras nevar viegli iziet cauri plazmas membrānai. Piemēri ietver fruktozi un galaktozi, kas ir monosaharīdi, piemēram, glikoze; aminoskābes, olbaltumvielu celtniecības bloki; un nukleozīdi, kas nepieciešami DNS un RNS sintēzei. Dažāda veida veicināta difūzija ietver kanāla proteīnus, kas nesaistās ar molekulām bet drīzāk atveriet kanālu, kas ļauj ātri transportēt mazākas molekulas un jonus, piemēram:
- nātrijs
- kālijs
- kalcijs
- hlors