Diffusion mehanizama u ćeliji. Difuzija kroz protein kanala

Video: Transport u Ćelije Diffusion i osmoze, dio - 1 Prijevoz u ćelijama: difuzije i osmoze, dio - 1

difuzija kroz ćelijsku membranu je podijeljena u dva podtipa: jednostavna difuzija i olakšana difuzija. Jednostavna difuzija znači da se javlja kinetičke kretanje molekula ili iona kroz rupu u membrani ili međumolekularne prostor bez interakcije s membranom nosača proteina. Stopa difuzije je određena količina supstance, ugaone brzine kretanja, broj i veličina rupe u membrani kroz koji može kretati molekule ili iona.

Video: Transport tvari u organizmu

olakšana difuzija To zahtijeva interakciju C-carrier protein koji olakšava transport molekula ili iona hemijski obavezujuće sa njima i u takvom obliku smera kretanja kroz membranu.

jednostavna difuzija može se javiti kroz ćelijsku membranu na dva načina: (1) preko intermolekulskih prostore lipida dvosloja kada je širenje supstanca rastvorljiva u zhirah- (2) preko kanala sa vodom prodire nekih velikih transportnih proteina, kao što je prikazano na slici. 4-2 otišao.

Difuzija masti topivih tvari kroz lipidni dvosloj. Jedan od najvažnijih faktora koji određuju stopa difuzije tvari kroz lipidni dvosloj, je njegova topljivost u lipidima. Na primjer, kisik, dušik, ugljični dioksid, i alkoholi imaju veću lipida u vodi, te se mogu direktno raspušten u lipidni dvosloj i difuzno kroz stanične membrane na isti način kao i topivih supstanci su difuzno u vodenim otopinama. Očigledno, vrijednost difuzije svake od ovih supstanci je direktno proporcionalan njihovoj topljivost u lipidima. Na ovaj način mogu se prevoziti vrlo veliku količinu kisika. Dakle, kisik može biti isporučeni u ćelije je gotovo jednako brzo kao da stanične membrane nije postojao.

Difuziju vode i drugih rastvara u mastima molekula kroz protein kanala. Uprkos činjenici da voda nije topiv u lipidne membrane, lako prolazi kroz kanale u proteinskih molekula koje prodiru u membranu kroz. To utječe na brzinu kojom molekula vode može kretati kroz većinu ćelijske membrane. Na primjer, ukupna količina vode, koja se širi u oba smjera kroz membranu eritrocita u sekundi, oko 100 puta veća od zapremine same ćelije.

Kroz kanale pruža protein pore, može proći i drugi nerastvorljivo lipida molekule kada su topive u vodi su prilično male. Međutim, povećanje veličine ovih molekula brzo smanjuje njihovu penetracije sposobnosti. Na primjer, mogućnost penetracije uree kroz membranu je oko 1000 puta manje od vode, iako je promjer molekula ureje je samo 20% veći od promjera molekula vode. Bez obzira na to, s obzirom na izvanredne brzine prolaska vode, urea prodire sposobnost pruža brzu transport kroz membranu u roku od nekoliko minuta.

Difuzija kroz protein kanala

trodimenzionalni računar Rekonstrukcija protein kanala pokazala prisustvo cjevaste strukture prodire kroz membranu - od vanćelijske na intracelularne tekućine. Shodno tome, supstance mogu kretati duž ovih kanala jednostavne difuzije sa jedne strane membrane na drugu. Protein kanali razlikuju u dvije važne funkcije: (1) često su selektivno propušta određene materije (2), mnogi kanali mogu se otvoriti ili zatvoriti vrata.

Video: Membrane potencijali - Part 1

izbor propusnost proteina kanala. Mnogi visoko selektivan proteina kanala za prijevoz jednog ili više specifičnih jona ili molekula. To je zbog bitnih karakteristika kanala (promjer i oblik), kao i sa prirodom naelektrisanja i hemijske veze oblažu površine istih. Na primjer, jedan od glavnih proteina kanalima - tzv natrij kanal - imaju promjer od 0,3 do 0,5 nm, ali što je još važnije, unutrašnje površine kanala je jako negativno napunjena. Ovi negativni optužbe može produžiti manjih kanala unutar dehidrirana jona natrijuma, te ione zapravo vuče okolnih molekula vode. Jednom u kanal, jona natrijuma difuzne u bilo kom pravcu prema uobičajenim pravilima za difuziju. U tom smislu, natrij kanal posebno selektivna za jona natrijuma.

Ovi kanali su nešto manje od natrija kanala, njihov promjer je samo oko 0,3 nm, ali oni ne negativno napunjena i imaju različite hemijske veze. Shodno tome, postoji izražen sila vuče unutar jona kanal i kalija joni nisu pušteni iz svojih vodenih ljuske. Po veličini hidrirani oblik kalija ion je mnogo manje hidrirana obliku natrij ion, kao što je natrijev ion privlači mnogo više molekula vode od kalij ion. Shodno tome, manji hidrirana kalij iona može lako proći kroz ovaj uski kanal, dok je veći "je odbijen" hidratiziranog natrij ion, koji pruža selektivne propusnosti za određene ione.