ตัวอย่างของสารที่ใช้การแพร่แบบอำนวยความสะดวก

กิจกรรมมือถือเป็นพื้นฐานของทุกชีวิต แม้แต่สิ่งมีชีวิตที่ใหญ่ที่สุดและซับซ้อนที่สุดในโลกก็ยังต้องพึ่งพากระบวนการทางชีววิทยาที่ดำเนินการโดยเซลล์จุลภาคหลายล้านล้านเซลล์ เซลล์แต่ละเซลล์ทำหน้าที่ทางชีววิทยาโดยการขนส่งวัสดุต่างๆ เข้าและออกจากโฮสต์หลายเซลล์ สารบางชนิดที่ไม่สามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้อย่างง่ายดายใช้วิธีการขนส่งที่น่าสนใจที่เรียกว่าการแพร่แบบอำนวยความสะดวก

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

โมเลกุลขนาดใหญ่ มีขั้ว มีประจุไฟฟ้า หรือไม่ละลายในไขมันต้องการความช่วยเหลือในการแพร่กระจายผ่านเยื่อหุ้มพลาสมา การแพร่กระจายที่อำนวยความสะดวกโดยใช้โปรตีนพาหะหรือช่องไอออนช่วยให้โมเลกุลที่สำคัญเหล่านี้ (เช่น กลูโคส) สามารถข้ามเมมเบรนได้

ชั้นบางๆ ที่เรียกว่าพลาสมาเมมเบรนล้อมรอบเซลล์และรักษาความสมบูรณ์ของเซลล์โดยประกอบด้วยของเหลวในเซลล์หรือไซโตพลาสซึม และโครงสร้างพิเศษที่เรียกว่าออร์แกเนลล์ พลาสมาเมมเบรนยังควบคุมสารที่เข้าหรือออกจากเซลล์ภายใน เซลล์มีวิธีการที่หลากหลายในการเคลื่อนย้ายโมเลกุลผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ และวิธีการเหล่านี้แบ่งออกเป็นสองประเภททั่วไป: การขนส่งแบบพาสซีฟและการขนส่งแบบแอคทีฟ เซลล์ต้องใช้พลังงานเพื่อการขนส่งแบบแอคทีฟในขณะที่การขนส่งแบบพาสซีฟไม่ต้องการพลังงานจากเซลล์ การแพร่กระจายที่อำนวยความสะดวกเป็นตัวอย่างของการขนส่งแบบพาสซีฟ

การแพร่กระจายเป็นกระบวนการที่โมเลกุลไหลตามธรรมชาติจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำ อย่างไรก็ตาม โมเลกุลบางตัวไม่สามารถเข้าหรือออกจากเซลล์ได้อย่างอิสระภายใต้อิทธิพลของการไล่ระดับความเข้มข้นเนื่องจากไม่ใช่ เข้ากันได้กับพลาสมาเมมเบรนของเซลล์ซึ่งซึมผ่านได้น้อยกว่าโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่ มีขั้ว มีประจุไฟฟ้าหรือ ไขมันไม่ละลายน้ำ ด้วยการอำนวยความสะดวกในการแพร่กระจาย เซลล์สามารถ "ช่วย" โมเลกุลเหล่านี้บางส่วนผ่านเยื่อหุ้มพลาสมาโดย จับพวกมันกับโปรตีนพาหะพิเศษหรือโดยการเปิดช่องระหว่างเซลล์กับบริเวณโดยรอบ สิ่งแวดล้อม

กลูโคสเป็นโมเลกุลน้ำตาลที่ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานพื้นฐานสำหรับเซลล์จำนวนมาก ภายนอกเซลล์ กระแสเลือดจะจ่ายกลูโคสอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่ภายในเซลล์ เมแทบอลิซึมของเซลล์จะกินกลูโคสอย่างต่อเนื่อง เป็นผลให้ความเข้มข้นของกลูโคสภายนอกเซลล์ยังคงสูงกว่าความเข้มข้นภายในเซลล์ แต่โมเลกุลของกลูโคสนั้นใหญ่เกินกว่าจะผ่านเยื่อหุ้มพลาสมาโดยไม่มีใครช่วย ดังนั้น เซลล์จึงให้โปรตีนตัวพาที่จำเพาะต่อกลูโคสที่จับกับโมเลกุลของกลูโคสและปล่อยให้พวกมันเข้าสู่เซลล์

การแพร่กระจายที่อำนวยความสะดวกผ่านโปรตีนพาหะนั้นเป็นเรื่องปกติสำหรับโมเลกุลขนาดใหญ่ที่หลากหลายซึ่งไม่สามารถผ่านเยื่อหุ้มพลาสมาได้อย่างง่ายดาย ตัวอย่าง ได้แก่ ฟรุกโตสและกาแลคโตส ซึ่งเป็นโมโนแซ็กคาไรด์เช่นกลูโคส กรดอะมิโน ส่วนประกอบของโปรตีน และนิวคลีโอไซด์ซึ่งจำเป็นต่อการสังเคราะห์ DNA และ RNA การแพร่กระจายแบบอำนวยความสะดวกประเภทต่างๆ เกี่ยวข้องกับแชนเนลโปรตีนซึ่งไม่จับกับโมเลกุล แต่ควรเปิดช่องทางให้สามารถขนส่งโมเลกุลและไอออนที่มีขนาดเล็กลงได้อย่างรวดเร็ว เช่น

• โซเดียม
  
• โพแทสเซียม
  
• แคลเซียม
  
• คลอรีน