13 faktů o difúzi v buněčné membráně: Kompletní průvodce!

V tomto článku se zaměřujeme a poskytujeme vysvětlení na téma „13 faktů o difúzi v buněčné membráně: Kompletní průvodce!“.

Difúze je proces membránového transportu, který probíhá v buněčné membráně za účelem usnadnění internalizace molekul oxidu uhličitého, kyslíku a molekul rozpustných v tucích. Molekuly jsou difundovány buněčnou membránou prostřednictvím kanálků nebo pomocí nosných molekul.

Je tu mnoho faktory které se účastní procesu difúze, jako je; a teplota, oblast interakce, velikost částic a koncentrační gradient. Všechny tyto faktory hrají jednotlivě i společně velkou roli při změně rychlosti difúze a jejího rozsahu.

Příklady difúze

Existuje mnoho příklady difúze se kterými se setkáváme v našem každodenním životě a některé se vyskytují v našem těle, o kterých si neuvědomujeme, že se dějí, mezi některé z nich patří; Dýchání, difúze probíhá nepřetržitě v našich plicích za účelem výměny plynů, kyslíku a oxidu uhličitého. Kyslík se odebírá ze vzduchu v alveolech do krve a oxid uhličitý se z krve přenáší do vzduchu v alveolech.

Když jsme lehké vonné tyčinky kouř, který z ní vychází, se rychle rozšíří do vzduchu a šíří se všude. A parfém nebo osvěžovač místnosti rychle rozptýlený do vzduchu a Zápach lze cítit ve vzduchu v celém prostoru. A čajový sáček při ponoření do horké vody difunduje ve vodě a mění svou barvu. Difúze v rostlinách, voda z půdy je přijímána rostlinami přes jejich kořeny s pomocí difúze.

Co je difúze v buněčné membráně?

Difúze je druh pasivního transportu. Funguje v nepřítomnosti jakéhokoli druhu buněčné energie. Obecně se difúze týká pohybu rozpuštěné látky nebo čehokoli z oblasti s vyšší koncentrací do prostoru s nižší koncentrací.

Proces difúze v buněčné membráně

Difúze je proces, při kterém se molekuly, jako jsou ionty, částice, molekuly a roztoky, pohybují pod koncentračním gradientem přes buněčnou membránu ve všech živých organismech. Je to jeden z nezbytných procesů v živých organismech, který pomáhá udržovat normální homeostázu. V tomto procesu se molekuly pohybují dovnitř a ven z membrány z oblasti s vyšší koncentrací do oblasti s nižší koncentrací a proces pokračuje, dokud nejsou koncentrace na obou stranách membrán stejné.

Kde dochází k difúzi v buněčné membráně?

K difúzi dochází na rozhraní buněčné membrány mezi extracelulárním a intracelulárním prostorem přes lipidovou dvojvrstvu. Vyskytuje se nepřetržitě a všudypřítomné jádra do cytoplazmy a naopak, zevnitř buňky ven a naopak. K difúzi dochází k výměně chemikálií a plynů dovnitř a ven z buněk. V plicích dochází k difúzi pro výměnu kyslíku a oxidu uhličitého.

V ledvinách se difúze podílí na difúzi solí, vody a odpadních látek. Ve střevech se vápník a další živiny, jako je glukóza a aminokyseliny, rozptýlí z potravy do buněk.

Kdy dochází k difúzi v buněčné membráně?

K difúzi dochází, když se částice pohybují z oblasti s vyšší koncentrací do oblasti s nižší koncentrací, aby se udržela rovnováha uvnitř i vně buňky. Tento pohyb je náhodný a platí pro molekuly kapalin i plynů.

Funkce difúze v buněčné membráně

Hlavní funkcí difúze je transport živin, minerálů, iontů a rozpuštěných látek dovnitř a ven z buněčné membrány. Některé látky rozpustné v tucích mohou snadno procházet buněčnou membránou bez jakékoli pomoci membránových proteinů, takový typ difúze je známý jako jednoduchá difúze, zatímco aktivní difúze přichází do hry, když je potřeba vynaložit energii na transport velkých polárních molekul.

Typy difúze v buněčné membráně

Difúze je druh pasivní difúze, která se dále dělí na podtypy; Jednoduchá difúze, Channel Diffusion, Usnadněná difúze, Translační difúze, Pasivní difúze.

Jednoduchá difúze v buněčné membráně

Je to hlavní typ difúze kde molekul procházejí semipermeabilní membránou z oblasti s vyšší koncentrací do oblasti s nižší koncentrací bez jakékoli pomoci nebo potřeby energie. To zcela závisí na velikosti částic a koncentraci rozpuštěné látky. ObecněJednoduchá difúze je poháněna kinetickou energií a koncentračním gradientem, díky čemuž je pohyb molekul náhodný.

Koncentrační gradient je rozdíl v koncentraci mezi dvěma stranami semipermeabilní membrány, který nutí molekuly, aby byly přeneseny do oblasti s nižší koncentrací z oblasti s vyšší koncentrací, aby se udržela rovnováha. Příklady molekul, které využívají jednoduchý difúzní proces, jsou obvykle malé, nepolární molekuly, jako je oxid uhličitý, vodíkové ionty, steroidy a ethanol.

Usnadněná difúze v buněčné membráně

Usnadněná difúze, jak název napovídá, je pasivní difúzní proces, kde molekuly potřebují pomoc, kterou poskytuje membrána. proteiny pro vstup a výstup přes semipermeabilní membránu, tyto proteiny se nazývají Channel proteiny a nosné proteiny. Zde je difúze selektivní, membrána umožňuje průchod pouze určitým částicím, tento typ difúze je také známý jako aktivní transport.

Molekuly, které mohou procházet, jsou ionty, malé molekuly, proteiny a některé další rozpuštěné látky, které jsou hydrofobní a nepolární. V této difúzi se účastní určité faktory, které pohyb ovlivňují, jsou to následující:

• Teplota: S rostoucí teplotou se také zvyšuje pohyb molekul.
• Koncentrace: Molekuly se pohybují z oblasti s vyšší koncentrací do oblasti s nižší koncentrací.
• Difúzní vzdálenost: Ovlivňuje především rychlosti difúze. Menší difúzní vzdálenost například způsobí zvýšení difúzních rychlostí než větší vzdálenost; difúze plynů je mnohem rychlejší přes tenké stěny než tlusté stěny.
• Velikost: Velikost molekul určuje rychlost difúze; menší a lehčí molekuly difundují rychleji než větší molekuly.

Transportéry používané při usnadnění difúze

Usnadněná difúze má velký význam pro přenos některých látek, které samy o sobě neprojdou, mezi tyto látky patří; Glukóza, sodík, draslík, vápník, aminokyseliny a nukleové kyseliny. Transportéry glukózy jsou dále dvou typů; Sodné přenašeče glukózy a Facilitativní přenašeče glukózy, první fungují v tenkém střevě pro transport glukózy proti koncentračnímu gradientu a druhý se podílí na obousměrném přenosu molekul glukózy.

Jsou jisté Iontové kanály které jsou typu transmembránové proteiny který pomáhá v selektivní difúze iontů a dalších rozpuštěných látek přes membránu. Proteiny podílející se na facilitované difúzi se nazývají transmembránové proteiny or integrální proteiny který usnadňuje difúzi selektivních molekul přes buněčnou membránu. V tomto procesu se účastní dva typy proteinů;

• Kanálové proteiny: Tyto proteiny umožňují průchod látek pro jejich pohyb uvnitř i vně buněčné membrány. Jsou dále dvou typů; Proteiny s otevřeným kanálem, které umožňují průchod nabitým molekulám vytvářením pórů v buněčných membránách, a proteiny s uzavřeným kanálem, které mohou být otevřené nebo uzavřené a regulují vnitřní a vnější pohyb látek.
• Nosné proteiny: Tyto proteiny jsou přítomny na membráně buněk, která pomáhá při přenášení molekul, mění jejich konformace a přenáší je na obě strany membrán.

Translační difúze v buněčné membráně

Translační difúze má velký význam pro přenos elektronů, při vizuální transdukci a procesech zprostředkovaných receptory. Bylo publikováno, že difúzní koeficienty vznikají při translační difúzi v monovrstvách na rozhraní vzduch-voda mnohem větší než v lipidových dvojvrstvách a tento difúzní koeficient není ovlivněn přechodem fosfolipidové monovrstvy z tekuté do krystalické fáze.

Translační difúzi lze měřit fluorescenční mikrofotolýzou nebo technikou fotobělení. Studie translační difúze a fázového přechodu byly paralelně ke studiu molekulární mobility buněčná membrána komponenty.

Pasivní difúze v buněčné membráně

Pasivní difúze je obecný mechanismus, který využívají molekuly pro svůj pohyb napříč plazmatická membrána. Při tomto procesu molekuly snadno procházejí dvojvrstvou tak, že se rozpouštějí a difundují přes ni a poté se po přenesení na vnější stranu buněk opět rozpouštějí ve vnějším vodném prostředí.

Osmóza je dokonalým standardním příkladem pasivní difúze. Vztahuje se k pohybu z nižší koncentrace rozpuštěné látky do vyšší koncentrace rozpuštěné látky přes polopropustnou membránu. Vztahuje se k pohybu podél koncentračního gradientu. Jednoduchý difúzní a Usnadněná difúze nebo aktivní difúze jsou další příklady pasivního transportu.

Co je laterální difúze v buněčné membráně?

Jde především o pohyb proteiny a lipidy laterálně v membráně, protože nejsou omezeny žádnými interakcemi a mohou se volně pohybovat v laterálním pohybu rychle a spontánně ve fluiditě membrány. Tento typ difúze se projevuje laterálními a periferními membránovými proteiny a je důležitý pro regulaci správné funkce a dynamiky buněk.

Proces laterální difúze v buněčné membráně

K laterální difúzi dochází rychle v každém cípu lipidové dvojvrstvy kvůli tekutině přítomné v membráně. Tento pohyb lze měřit technikou známou jako FRAP (Fluorescence recovery after photobleaching) a FLIP. Pomocí těchto technik se z vybělených proteinů vypočítá difúzní koeficient.

Difúze vody v buněčné membráně

Proces difúze vody buňkou membrána se nazývá osmóza. Je definován jako pohyb vody z oblasti s nižší koncentrací rozpuštěné látky do oblasti s vyšší koncentrací rozpuštěné látky přes polopropustnou membránu. Je to spontánní proces, který nevyžaduje žádnou energii ani jiné molekuly pro pohyb a je založen výhradně na náhodném kinetickém pohybu.

Tento proces difúze pokračuje, dokud se obě strany membrány nedostanou do stavu rovnovážné koncentrace s rovnoměrným rozložením částic na každé straně. Osmóza je pravidelný proces probíhající konstantní rychlostí v živé buňce přes polopropustnou lipidovou dvojvrstvu nazývanou plazmatická membrána. Existují určité hradlové kanály, které usnadňují vstup a výstup vody přes membránu, nazývají se Aquaporiny.

Shrnutí

Abychom článek shrnuli, můžeme říci, že difúze je primární a nejpřevládající proces probíhající nepřetržitě v živých buňkách a jakákoli mutace nebo zavádějící proces může být fatální a vést k nemocem.

Také čtení:

• Mají bakterie ribozomy
• Tvorba zygoty
• Mají prokaryota enzymy
• Je trypsin enzym
• Druhy mořských pavouků
• Je houba mnohobuněčná nebo jednobuněčná
• Charakteristika tasemnic
• Aminokyseliny v cytoplazmě
• Koenzym a holoenzym
• Je houba rostlina