Eksempler på stoffer som bruker lettere diffusjon

Mobilaktivitet er grunnlaget for alt liv. Selv de største og mest komplekse organismer på jorden er avhengige av de biologiske prosessene som utføres av billioner av mikroskopiske celler. Individuelle celler oppfyller sine biologiske funksjoner ved å transportere forskjellige materialer til og fra deres flercellede verter. Noen stoffer som ikke lett kan passere gjennom cellemembranen, bruker en fascinerende transportmetode som kalles forenklet diffusjon.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Noen store, polare, elektrisk ladede eller lipiduoppløselige molekyler trenger hjelp til å diffundere over plasmamembranen. Tilrettelagt diffusjon ved hjelp av bærerproteiner eller ionekanaler gjør at disse viktige molekylene (som glukose) kan krysse membranen.

Et tynt lag kalt plasmamembranen omslutter celler og opprettholder cellens integritet ved å inneholde cellulær væske, eller cytoplasma, og spesialiserte strukturer som kalles organeller. Plasmamembranen regulerer også stoffene som kommer inn i eller ut av det indre av cellen. Celler har en rekke metoder for å flytte molekyler gjennom cellemembranen, og disse metodene faller i to generelle kategorier: passiv transport og aktiv transport. En celle må bruke energi for å oppnå aktiv transport mens passiv transport ikke krever mobil energi. Tilrettelagt diffusjon er et eksempel på passiv transport.

Diffusjon er prosessen der molekyler naturlig strømmer fra områder med høy konsentrasjon til områder med lav konsentrasjon. Noen molekyler kan imidlertid ikke fritt komme inn i eller ut av en celle under påvirkning av en konsentrasjonsgradient fordi de ikke er det kompatibel med cellens plasmamembran, som er mindre permeabel for molekyler som er store, polære, elektrisk ladede eller lipiduoppløselig. Med lettere diffusjon kan cellen "hjelpe" noen av disse molekylene passere gjennom plasmamembranen binder dem til spesielle bærerproteiner eller ved å åpne kanaler mellom cellen og det omkringliggende miljø.

Glukose er et sukkermolekyl som fungerer som den grunnleggende energikilden for mange celler. Utenfor cellen forsyner blodet kontinuerlig glukose mens det er inne i cellen, forbruker cellulær metabolisme kontinuerlig glukose. Som et resultat forblir konsentrasjonen av glukose utenfor cellen høyere enn konsentrasjonen inne i cellen, men glukosemolekylet er for stort til å passere gjennom plasmamembranen uten hjelp. Dermed tilfører cellen glukosespesifikke bærerproteiner som binder seg til glukosemolekyler og lar dem komme inn i cellen.

Tilrettelagt diffusjon via bærerproteiner er vanlig for en rekke større molekyler som ikke lett kan passere gjennom plasmamembranen. Eksempler inkluderer fruktose og galaktose, som er monosakkarider som glukose; aminosyrer, byggesteinene til proteiner; og nukleosider, som er nødvendige for DNA- og RNA-syntese. En annen type forenklet diffusjon involverer kanalproteiner, som ikke binder seg til molekyler men åpne en kanal som muliggjør rask transport av mindre molekyler og ioner, for eksempel:

• natrium
  
• kalium
  
• kalsium
  
• klor