Полегшена дифузія в клітці

Полегшена дифузія в клітці. регуляція дифузії

Полегшену дифузію також називають дифузією з переносником, оскільки речовина транспортується через мембрану за допомогою специфічного білка-переносника. Таким чином, переносник полегшує дифузію речовини на протилежну сторону мембрани.

Полегшену дифузію відрізняють від простої дифузії за такою важливою особливості: величина простої дифузії через відкритий канал підвищується пропорційно концентрації дифундують речовини, а при полегшеної дифузії в міру підвищення концентрації дифундують речовини швидкість дифузії досягає максимуму, який називають Vmax. Ця різниця між простою і полегшеної дифузії показано на рис. 4-6. Видно, що при підвищенні концентрації дифундують речовини величина простої дифузії пропорційно зростає, а при полегшеної дифузії величина дифузії не може бути вище рівня Vmax.

Що обмежує швидкість полегшеної дифузії. На цьому малюнку показаний білок-переносник з часом, зовнішня частина якої досить велика для транспорту специфічної молекули. Також показаний зв'язує рецептор на внутрішній стороні білка-переносника. Транспортується молекула входить в пору і зв'язується з рецептором. Потім протягом частки секунди відбувається конформационное або хімічне зміна в білку-переносника, що призводить до відкриття пори на протилежному боці мембрани.

Оскільки сила зв'язку з рецептором слабка. тепловий рух прикріпленою молекули дозволяє їй відірватися від рецептора і виділитися з протилежного боку мембрани. Швидкість транспорту молекул за допомогою цього механізму ніколи не буває більше швидкості, з якою відбуваються зміни молекули білка-переносника при переході її з одного стану в інший. Слід особливо відзначити, що цей механізм дозволяє транспортується молекулі рухатися, тобто дифундувати через мембрану в будь-якому напрямку.

До найбільш важливим речовинам, які проходять через клітинну мембрану за допомогою полегшеної дифузії. відносять глюкозу і більшість амінокислот. Молекула переносника для глюкози виявлена, і її молекулярна маса близько 45000. Вона може також транспортувати деякі інші моносахариди, структура яких подібна структурі глюкози, включаючи галактозу. Крім того, швидкість полегшеної дифузії глюкози в 10-20 разів може підвищити інсулін.

В даний час очевидно, що через клітинну мембрану можуть дифундувати багато речовин. Зазвичай важлива загальна величина дифузії речовини в бажаному напрямку, яка визначається низкою факторів.

Вплив різниці концентрації на величину «чистого» дифузії через мембрану. Швидкість дифузії речовини всередину пропорційна концентрації молекул зовні, оскільки ця концентрація визначає, як багато молекул стикається із зовнішньою стороною мембрани кожну секунду. Навпаки, швидкість, з якою молекули дифундують назовні, пропорційна їх концентрації всередині мембрани. Отже, величина «чистої» дифузії в клітку пропорційна різниці концентрацій зовні і всередині, або
«Чистий» дифузія

(С0 - Q), де С0 - концентрація зовні, a Q - концентрація всередині.