Nosný protein v usnadněné difúzi: Kompletní průvodce

V tomto článku budeme znát význam nosného proteinu při usnadněné difúzi. Jak nosný protein pomáhá v procesu difúze různých rozpuštěných látek přes plazmatickou membránu buňky.

Nosný protein je membránově vázaný protein, který usnadňuje specifickou látku přes mezibuněčné kompartmenty do extracelulárních tekutin. Nosný protein se nachází ve struktuře, která má obvykle lipidovou dvojvrstvu, jako je buněčná membrána, chloroplast a mitochondrie.

V závislosti na tom, jaký druh energie je využíván nosným proteinem, je klasifikován do tří hlavních tříd: řízený ATP, elektrochemický řízený a řízený světlem.

Co je to usnadněný difúzní transport?

Usnadněná difúze se také nazývá zprostředkovaná doprava nebo pasivně zprostředkovaná doprava. Jde o proces kontinuálního pasivního transportu molekul, iontů nebo rozpuštěných látek přes biologickou lipidovou dvouvrstvou membránu pomocí transmembránových integrálních proteinů.

Díky pasivnímu druhu difúze proces nevyžaduje přímo chemický pohon z hydrolýzy ATP během samotného transportu. V tomto procesu se molekuly pohybují dolů podle koncentračního gradientu, tj. z vysoké koncentrace rozpuštěné látky do nízkého koncentračního gradientu.

Vzhledem k zapojení transmembrány během přepravy je pohyb molekuly závislý na interakci mezi membránou emendovaným proteinem nebo nosným proteinem a nákladem. Usnadněná rychlost difúze závisí na koncentračním gradientu molekuly přes membránu.

Usnadněný mechanismus difúzního transportu

Usnadněná difúze nesená nosným proteinem využívá přenašeče, které jsou přítomny ve dvojvrstvě biologické membrány. Nosné proteiny jsou vysoce specifické pro konkrétní molekuly.

Jeden konkrétní nosný protein se váže pouze na svou specifickou molekulu a pak umožňuje průchod přes membránu. Pokud má jedna konkrétní molekula vysokou koncentraci, řekněme vně buňky, pak se molekula naváže na nosný protein a podstoupí konformační změny, aby se usnadnil průchod molekuly druhá strana membrány.

Větší molekuly jako např prostoupit jsou transportovány přes membránu vazbou na nosné proteiny, které dále mění její konformaci. Je známo, že se na nich podílejí nosné proteiny pasivní difúze také aktivní difúze.

2000px Schéma usnadněná difúze v buněčné membráně en.svg
Usnadněný proces šíření z Wikipedia

Vyžaduje usnadněná difúze nosné proteiny?

K provedení procesu usnadněné difúze vyžaduje různé druhy proteinů, jako jsou kanálové proteiny, hradlové proteiny a nosné proteiny. Každý typ proteinu hraje svou specifickou roli při transportu molekuly přes biologickou membránu.

Nosné proteiny jsou typem transportního proteinu, který je zvláště specifický pro iont, molekulu nebo rozpuštěné látky. Když se cílový ion nebo molekula připojí nebo naváže na nosný protein, nosný protein podstoupí konformační změny a transportuje iont nebo molekulu přes membránu.

Místo, na kterém je připojen cílený iont, se nazývá as aktivní místo nosného proteinu. Po dodání cíleného iontu nebo molekuly na požadované místo získá nosný protein svůj původní tvar a připraví se na přijetí dalšího iontu nebo molekuly.

Proč jsou při usnadněné difúzi vyžadovány nosné proteiny?

V procesu usnadněné difúze, nosič proteiny poskytují hydrofilní molekuly se pohybují z kopce podle koncentračního gradientu. K transportu iontů nebo molekul přes biologickou membránu jsou zapotřebí transportní proteiny.

Nosný protein zajišťuje transport cukrů, aminokyselin a nukleosidů. Glukóza, primární zdroj metabolické energie, je vychytávána nosným proteinem a transportována do buňky. transportní protein glukózy je obvykle identifikován jako a55-kd protein v lidských červených krvinkách (červené krvinky).

Typy nosných proteinů v usnadněné difúzi

Na základě zdroje energie používaného nosným proteinem se dělí na tři typy: řízený ATP, řízený světlem a řízený elektrochemickým potenciálem.

V ATP-řízeném nosném proteinu protein vyžaduje ATP pro proces transportu molekuly. V nosném proteinu řízeném elektrochemickým potenciálem získává protein svou energii pro transport elektrochemickým potenciálem. Světlem řízený nosný protein, transport molekuly je prováděn fotony.

Role nosného proteinu při usnadněné difúzi

Nosné proteiny jsou nutné k provádění transportu určitých molekul nebo iontů, které nejsou transportovány přes membránu kvůli jejich velké velikosti. Menší molekuly nebo ionty jednoduše difundují jako spád koncentračního gradientu, ale pro větší molekulu je to obtížné, protože biologická membrána je tvořena fosfolipidem, který přes ni propustí pouze určitou velikost molekuly.

Nosičový protein podle názvu označuje protein, který přenáší molekulu z jedné strany biologické membrány na druhou stranu. Jsou přítomny přes biologickou membránu a provádějí transport selektivních molekul, jako je cukr, aminokyselina atd.

Jak fungují nosné proteiny při usnadněné difúzi?

Nosné proteiny se vážou na konkrétní rozpuštěnou látku nebo molekulu prostřednictvím jejího aktivního místa. Poté aktivní místo prochází konformačními změnami postupně na jedné a poté na druhé straně.

Mění nosné proteiny tvary při usnadněné difúzi?

Ano, nosný protein prochází konformačními změnami po připojení k vybrané molekule nebo rozpuštěné látce a po úspěšném transportu této vybrané molekuly získá svůj původní tvar.

Jak mění nosný protein svůj tvar?

Na exponovaném povrchu nosného proteinu je přítomno aktivní místo. Když cílová molekula přijde a připojí se k aktivnímu místu, aktivní místo podstoupí změnu tvaru svého aktivního místa, takže nedojde k žádné jiné molekule nebo přeplnění molekul.

Valinomycin je pasivní nosný protein, který se váže na draslík a přenáší jej buněčná membrána až na jeho koncentraci. Valinomycin měl vysoký stupeň selektivity draslíku.

nosné proteiny v usnadněné difúzi
Usnadněná difúze nosných proteinů z Wikipedia

Může být usnadněná difúze nosnými proteiny nasycena?

Usnadněná difúze má důležitou charakteristiku saturace. Známý bod nasycení nosného proteinu, když jsou všechna aktivní vazebná místa obsazena cílovou molekulou. Pro vazbu vybraných molekul není k dispozici jediné místo.

Ale když koncentrační gradient dosáhne rovnováhy přes membránu, nedochází k žádnému transportu molekul. Usnadněná difúze tak dosáhla stadia nasycení.

Co se stane s usnadněnou difúzí, když se proteinový nosič nasytí?

Nosné proteiny mají omezený počet vazebných míst pro cílové molekuly. Při nízké koncentraci rozpuštěné látky je k dispozici větší počet vazebných míst, maximální rychlost difúze. Při vysoké koncentraci rozpuštěné látky se dostupné vazebné místo zmenšuje, takže úroveň transportu klesá.

Když je všechna vazebná místa obsazena, dosažený bod nasycení se nazývá as přepravní maximum (Tm). Poté se úroveň přepravy ustálila.

Jak se facilitovaná difúze nosným proteinem liší od jednoduché difúze?

Jednoduchý je pasivní pohyb molekuly podle koncentračního gradientu, ale při usnadněné difúzi je pro transport přes membránu a pohyb podle koncentračního gradientu nutný nosný protein.

Rychlost jednoduché difúze je velmi nízká ve srovnání s rychlostí facilitované difúze. Jednoduchý difúzní proces v nespecifickém, ale usnadněném difúzním transportu vybraných rozpuštěných látek.

Jednoduchá difúze není ovlivněna přítomností inhibitoru. The usnadněná difúze je dokončena inhibována v přítomnosti inhibitorů.

Jaký je rozdíl mezi difuzí a usnadněnou difuzí?

Při prosté difúzi je pohyb rozpuštěné látky pouze jedním směrem, tj. vysoká koncentrace až nízká. V usnadněná difúze, může to být obousměrný z kopce i do kopce směr koncentrace.

Jednoduchá difúze zahrnovala pohyb pouze malých molekul. Velké a polární molekuly jsou transportovány usnadněnou difúzí. Při jednoduché difúzi dochází k pohybu molekul přes povrch membrány, při usnadněné difúzi dochází k určitému druhu transportního proteinu, jako je: dopravce, kanál a uzavřený protein vyžaduje pro transport molekul.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Pro zabalení článku uvádíme, že usnadněná difúze nosným proteinem je nutná pro transport velké a polární molekuly přes membránu, která obvykle obtížně prochází membránou k menší porozitě biologické membrány.

Také čtení: