Kolaylaştırılmış Difüzyon: Tanım, Örnek ve Faktörler

Hücreler büyüme, bölünme ve sentez gibi işlevleri yerine getirirken hücre ve organel zarlarını geçebilmesi gereken maddeleri kullanır ve üretir.

Yarı geçirgen hücre zarları, bazı moleküllerin bir hücre boyunca hareket etmesine izin verir. konsantrasyon gradyanı basit difüzyon yoluyla zarın yüksek konsantrasyonlu tarafından düşük konsantrasyonlu tarafına.

Kolaylaştırılmış difüzyon diğer önemli moleküllerin seçici bir şekilde geçmesine izin verir, çünkü belirli maddelerin geçmesine izin vermek için hücre zarına gömülü proteinleri kullanır.

zar proteinleri Kolaylaştırılmış difüzyon, ya zarda açıklıklar oluşturur ve neyin geçebileceğini kontrol eder ya da zardan belirli molekülleri aktif olarak taşır. Bu işlem, iyon akışını kontrol etmek için özellikle önemlidir, çünkü birçok hücre işlevi, kimyasal reaksiyonun ilerlemesine izin vermek için belirli iyonların varlığına bağlıdır.

İyonlara ek olarak, taşıyıcı proteinler glikoz gibi büyük moleküllerin geçişini de kolaylaştırabilir.

Hücrenin ürettiği veya ihtiyaç duyduğu maddeler hücre ve organel zarlarından çeşitli yollarla taşınabilir. Pasif ulaşım enerji girişi gerektirmez ve moleküllerin hareketini güçlendirmek için konsantrasyon gradyanını kullanır.

İçinde basit difüzyon pasif taşıma türü, difüzyon, taşınan maddenin daha yüksek konsantrasyonda olduğu taraftan düşük konsantrasyonda tarafa yarı geçirgen bir zar boyunca gerçekleşir. Madde, konsantrasyon gradyanında zardan geçer, ancak bazı moleküller bloke edilir.

Bloke edilmiş moleküller, diğer tarafta ihtiyaç duyuldukları için zarı geçmeleri gerekiyorsa, kolaylaştırılmış difüzyon belirli molekülleri taşıyabilir.

Difüzyon yöntemi, zara gömülü proteinler aracılığıyla çalışır, ancak yine de zar boyunca moleküler hareketi güçlendirmek için konsantrasyon gradyanına dayanır. Enerji gerektirmez, ancak proteinler hangi molekülleri taşıdıkları konusunda seçici olabilirler.

Bazen moleküllerin membranlar boyunca düşük konsantrasyonlu bir taraftan yüksek konsantrasyonlu tarafa taşınması gerekir. Bu, konsantrasyon gradyanına aykırıdır ve enerji gerektirir.

gerçekleştiren hücreler aktif taşımacılık enerji üretmiş ve depolamış adenozin trifosfat (ATP) moleküller.

Aktif taşımacılık kolaylaştırılmış difüzyon için kullanılanlara benzer proteinlere dayanır, ancak konsantrasyon gradyanına karşı membran boyunca molekülleri taşımak için ATP'den gelen enerjiyi kullanırlar.

Taşınacak molekülle bağ kurduktan sonra bir fosfat grubu ATP'den şekil değiştirmek ve molekülü zarın diğer tarafında biriktirmek için.

Hücre zarları birçok küçük molekülün geçişine izin verebilir, ancak yüklü iyonlar ve daha büyük moleküller genellikle engellenir. Kolaylaştırılmış difüzyon, bu tür maddelerin hücrelere girip çıkabildiği bir yöntemdir. Membrana gömülü taşıyıcı proteinler, iyonların geçişini iki şekilde kolaylaştırabilir.

Bazı proteinler merkezi bir geçidin etrafında düzenlenir ve hücrenin plazma zarında bir delik oluşturarak hücre içinden bir yol açar. yağ asitleri zarın iç kısmı. Spesifik iyonlar bu tür açıklıklardan geçebilir, ancak taşıyıcı proteinler yalnızca bir tür iyonun geçmesine izin verecek şekilde tasarlanmıştır.

Diğer proteinler açıklık oluşturmazlar, ancak büyük molekülleri hücre zarlarından geçirirler. Aktarım hala bir konsantrasyon gradyanı tarafından desteklenmektedir, ancak taşıyıcı proteinler taşıdıkları maddeye aktif olarak bağlanır.

Proteinin hücre zarının dışında kalan hücre dışı boşluktaki kısmı, taşınacak maddenin molekülüne bağlanır ve onu hücre içine bırakır.

normalde hidrofobik zarların polar olmayan yağ asitleri, sodyum iyonları gibi yüklü polar moleküllerin geçişini engeller. Bu tür iyonlar için açıklıklar sağlayan taşıyıcı proteinler, iyonları çeker ve iyon kanallarından geçişlerini kolaylaştırır.

Sadece sodyum iyonları için tasarlanabilir ve geçmesine izin verilebilir, ancak potasyum iyonları gibi diğerleri için değil. Taşıyıcı protein açıklıkları ayrıca iyon akışını kontrol edebilir ve hücre daha fazla iyona ihtiyaç duymadığında kapanabilir.

Normalde zardan geçemeyecek kadar büyük olan glikoz moleküllerinin taşınması için, glikoz taşıyıcı proteinler glikoz moleküllerine bağlanabilecekleri bir bölgeye sahiptirler. Kendilerini bağlarlar ve glikozun hücre zarı boyunca taşınmasını kolaylaştırırlar. Bir taşıyıcı proteinin yeri, zarda glikoz molekülünün başka bir yerden geçmesine izin vermeyen geçirgen bir boşluk haline gelir.

Çok hücreli organizmalardaki hücreler, ne zaman büyüyecekleri ve ne zaman bölünecekleri gibi faaliyetlerini koordine etmek zorundadır. Hücreler, bu koordinasyonu, ne tür bir faaliyette bulunduklarını ve neye ihtiyaç duyduklarını bildirerek, sinyal kimyasalları salarak gerçekleştirir. Kolaylaştırılmış difüzyon, hücre sinyalleşmesine yardımcı olur.

Sinyaller, yakın çevredeki hücreleri veya diğer organ ve dokulardaki hücreleri etkileyen yerel veya uzak mesafeli olabilir. Her durumda, sinyal molekülleri hücreler arasında hareket eder ve sinyallerini iletmek için hedef hücrelere girmeleri veya zarlarına bağlanmaları gerekir.

Kolaylaştırılmış difüzyon proteinleri, bu sinyal moleküllerinin gerektiğinde hücrelere girmesine ve iletişim döngüsünü kapatmasına izin verebilir.

Çünkü kolaylaştırılmış difüzyon pasif taşıma mekanizması, taşımanın gerçekleştiği yakın çevredeki faktörler tarafından yönetilir.

Bu tür dört faktör vardır:

• Konsantrasyon: Kolaylaştırılmış difüzyon, konsantrasyon gradyanı tarafından temsil edilen potansiyel enerjiye dayanır. Yüksek ve düşük konsantrasyon tarafları arasında daha büyük bir fark, daha yüksek bir gradyan ve daha hızlı difüzyon anlamına gelir.
• Taşıyıcı protein kapasitesi: Aktarılacak madde ile protein arasındaki bağlanma hızı ve aktarım hızı difüzyon hızını etkiler.
• Taşıyıcı protein sitelerinin sayısı: Daha fazla site, daha yüksek difüzyon kapasitesi ve daha hızlı difüzyon anlamına gelir.
• Sıcaklık: Kimyasal reaksiyonlar sıcaklığa bağlıdır ve daha yüksek bir sıcaklık, daha hızlı reaksiyon ilerlemesi ve daha hızlı difüzyon anlamına gelir.

Hücreler, taşıyıcı protein bölgelerinin sayısını kontrol edebilirken, taşıyıcı protein kapasitesi sabittir ve hücre, proses sıcaklığını ve hücre dışındaki madde konsantrasyonunu kontrol etme konusunda sınırlı bir yeteneğe sahiptir. hücre. Taşıyıcı protein bölgesi aktivitesini kapatma yeteneği, hücre süreçlerini kontrol etmek için önemli hale gelir.

Basit difüzyon, küçük polar olmayan moleküller açısından hücre ihtiyaçlarını karşılar, ancak diğer önemli maddeler zarlardan kolayca geçemez. Polar moleküller ve daha büyük moleküller, hücre ve organellerin yarı geçirgen plazma zarlarından geçemezler çünkü lipidlerin ve yağ asitlerinin iç tabakası onları bloke eder.

Kolaylaştırılmış difüzyon, polar veya büyük moleküllü maddelerin hücrelere kontrollü bir şekilde girip çıkmasını sağlar.

Glikoz ve amino asitlerörneğin, hücre fonksiyonlarında kilit rol oynayan büyük moleküllerdir. Glikoz önemli bir besindir ve amino asitler, hücre bölünmesi de dahil olmak üzere birçok hücre işlemi için kullanılır.

Bu işlemlerin devam etmesi için kolaylaştırılmış difüzyon, moleküllerin hücre zarlarından ve çekirdek gibi organellerin zarlarından geçmesine izin verir.

Oksijen gibi daha küçük moleküller bile kolaylaştırılmış difüzyondan yararlanabilir. Oksijen, zarlar arasında yayılabilmesine rağmen, taşıyıcı proteinler aracılığıyla kolaylaştırılmış difüzyon, aktarım hızını arttırır ve kan hücrelerinin ve kasların işlevlerine yardımcı olur.

Genel olarak, bu zara gömülü proteinler, çeşitli hücre süreçlerinde hayati bir rol oynar.

Diğer başlıklar:

• Karbon dioksit
• Kırmızı kan hücreleri