Activitatea celulară este baza întregii vieți. Chiar și cele mai mari și mai complexe organisme de pe Pământ se bazează pe procesele biologice efectuate de trilioane de celule microscopice. Celulele individuale își îndeplinesc funcțiile biologice transportând diverse materiale către și de la gazdele lor multicelulare. Unele substanțe care nu pot trece ușor prin membrana celulară folosesc o metodă de transport fascinantă numită difuzie facilitată.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Unele molecule mari, polare, încărcate electric sau insolubile în lipide necesită asistență pentru a difuza prin membrana plasmatică. Difuzarea facilitată utilizând proteine purtătoare sau canale ionice permite acestor molecule importante (cum ar fi glucoza) să traverseze membrana.
Pielea unei celule
Un strat subțire numit membrana plasmatică închide celulele și menține integritatea celulei prin conținerea de lichid celular sau citoplasmă și structuri specializate numite organite. Membrana plasmatică reglează, de asemenea, substanțele care intră sau ies din interiorul celulei. Celulele au o varietate de metode pentru deplasarea moleculelor prin membrana celulară, iar aceste metode se încadrează în două categorii generale: transportul pasiv și transportul activ. O celulă trebuie să cheltuiască energie pentru a realiza transportul activ, în timp ce transportul pasiv nu necesită energie celulară. Difuzarea facilitată este un exemplu de transport pasiv.
Moleculele curg de la mare la scăzut
Difuzia este procesul prin care moleculele curg în mod natural din zonele cu concentrație ridicată în zonele cu concentrație scăzută. Unele molecule, totuși, nu pot intra sau ieși liber dintr-o celulă sub influența unui gradient de concentrație, deoarece nu sunt compatibil cu membrana plasmatică a celulei, care este mai puțin permeabilă la moleculele mari, polare, încărcate electric sau insolubil în lipide. Cu difuzie facilitată, celula poate „ajuta” unele dintre aceste molecule să treacă prin membrana plasmatică legându-le de proteinele purtătoare speciale sau prin deschiderea canalelor între celulă și înconjurător mediu inconjurator.
Facilitarea glucozei
Glucoza este o moleculă de zahăr care servește drept sursă fundamentală de energie pentru multe celule. În afara celulei, fluxul sanguin furnizează în mod constant glucoză, în timp ce în interiorul celulei, metabolismul celular consumă continuu glucoză. Ca rezultat, concentrația de glucoză în afara celulei rămâne mai mare decât concentrația din interiorul celulei, dar molecula de glucoză este prea mare pentru a trece prin membrana plasmatică fără asistență. Astfel, celula furnizează proteine purtătoare specifice glucozei care se leagă de moleculele de glucoză și le permit să intre în celulă.
Canalele Ion
Difuzia facilitată prin intermediul proteinelor purtătoare este comună pentru o varietate de molecule mai mari care nu pot trece cu ușurință prin membrana plasmatică. Exemplele includ fructoză și galactoză, care sunt monozaharide precum glucoza; aminoacizii, elementele constitutive ale proteinelor; și nucleozide, care sunt necesare pentru sinteza ADN-ului și ARN-ului. Un tip diferit de difuzie facilitată implică proteine de canal, care nu se leagă de molecule ci mai degrabă deschideți un canal care permite transportul rapid de molecule și ioni mai mici, cum ar fi:
- sodiu
- potasiu
- calciu
- clor