Usnadněná difúze je proces pohybu iontů z vyšší koncentrace na jejich nižší koncentraci pomocí nosných proteinů přes membránu. V biologickém systému může k pohybu jednodušších molekul docházet přes selektivně propustnou membránu. Dokáže transportovat glukózu, aminokyseliny a další látky. Zaměřme se na usnadněná difúze příklad:
Proteiny transportují prvky z obou stran plazmatická membrána, Tyto transportní proteiny jsou tří typů v závislosti na tom, jaký typ molekuly nesly. Nosné proteiny, gated-channel proteiny a kanál proteiny.
Kredit: Wikimedia commons
Kredit: Wikimedia commons
Transport glukózy
Jak to je velmi běžné sacharidy a skvělý zdroj energie nezbytný pro správný metabolismus v živém systému. Měl by být transportován a distribuován ve správném množství do všech buněk podle jejich potřeby. Transportéry glukózy jsou přítomny v intracelulární zásobě buněčné membrány, což usnadňuje vychytávání molekul glukózy buňkami.
Transportéry glukózy jsou 2 typů:
1. Transportéry glukózy (GLUT1, GLUT-2, GLUT-3, GLUT-4—————GLUT-14)
2. Sodium-Glucose Linked Transporter (SGLT)
GLUT jsou přítomny hlavně ve čtyřech oblastech, jako jsou mozkové buňky, střevní stěny, tukové tkáně a kosterní a srdeční svaly, kde jsou SGLT podpůrné proteiny a transportují molekuly ve stejných směrech.
Kredit: Wikimedia commons
Řekni např.
Ve střevní oblasti jsou přítomny dvě bariéry pro transport, tj. epiteliální bariéra a basolaterální membrána. Receptory vázané na sodík jsou přítomny nad apikální membránou, blízké sodíkové ionty se vážou na tyto receptory, což také usnadňuje vstup molekul glukózy do membrány. Nízká koncentrace draselných iontů uvnitř bazolaterální oblasti pak vede k odtoku Na+ ionty uvnitř buněk prostřednictvím Na+-K+ ATPáza. V důsledku toho jsou molekuly glukózy také absorbovány do systémového oběhu.
Transport aminokyselin
Aminokyselina dostane transportovány kanálovými proteiny. Jsou přítomny na plazmatické membráně hematoencefalické bariéry. Ony vázat se s receptory/kanály a pohybovat se přes membránu tj. z extracelulární tekutiny do intracelulární tekutiny a naopak. Některé z aminokyselin jsou specifičtější pro proteiny s hradlovým kanálem a usnadnily pohyb v obou směrech.
Kredit: Wikimedia commons
Mají dva různé transportní systémy nezávislé na sodíku:Transportní systémy L a y+.
Zatímco jen málo polypeptidových řetězců má objemný tvar, a proto je transportováno přes facilitativní transportéry a jsou Na+-K+ Závislá na ATPáze. Pracují podle koncentračního gradientu.
Vodní doprava
Voda může být snadno transportována procesem jednoduché difúze. Ale někdy oni také potřebují selektivní nosičové proteiny projít touto polopropustnou membránou a jsou v závislosti na elektrochemickém potenciálu. Takže tento aquatransportér je známý jako aquaporiny zabudované ve fosfolipidové dvojvrstvě.
Kredit: Wikimedia commons
Aquaporiny jsou rodinou malých endogenních membránových proteinů (24-30 kDa), které se nacházejí v savčích buňkách a může efektivně zvýšit celkovou míru pohyb vody přes buněčné membrány. Mají 10 izoforem od AQP1 do AQP10. I když také poskytují bránu pro malé rozpuštěné látky, jako je glycerol, močovina, CO2 atd. a jsou známé jako aqua glyceroporiny.
Doprava plynu
Nezbytné plyny jsou transportovány integrálními nosnými proteiny přes semipermeabilní membránu. Jako CO2, O2NH3 a další plyny mohou být transportovány jednoduchou difúzí, ale některé buněčné membrány jsou pro absorpci nepropustné, takže potřebují účinný nosný protein pro vstup a výstup molekul plynu.
Výměna plynů ve vyšších organismech je důležitá usnadněná difúze příklad. V krvi je nosným proteinem hemoglobin, zatímco ve svalu je nosným proteinem myoglobin. K tomu dochází v důsledku tlakových rozdílů na obou stranách membrány.
Za nepříznivých podmínek plyny jako CO2 jsou také přenášeny akvaporiny. Zpočátku nehemoglobin nosný protein se používá k přenášení těchto plynů a byl pojmenován Rhesus proteiny (Rh proteiny), ale postupem času se po mnoha studiích nazývá aquaporiny. Různé AQP se spojují s různými plyny.
Iontový transport
Ionty také difundují přes membránu podle vyrovnávání membránového potenciálu. Pasivní doprava iontů podél elektrochemického gradientu je primárně zprostředkováno iontovými kanály a vykazuje selektivní iontovou permeabilitu, takže iontový gradient vytváří potenciálový rozdíl (membránové napětí) v celé buněčné membráně.
Odpočívá membránový potenciál většiny buněk je primárně určen rovnovážným potenciálem K+, který je negativní pro extracelulární tekutinu. Ionty jsou polární molekuly a nemohou se pohybovat přes podobně nabité membrány.
Tato usnadněná difúze je a pasivní proces, ale ionty mohou být aktivně transportovány také na spotřebu energie, zahrnující sekundární iontové pumpy také známé jako aktivní transportéry. Tyto iontové transportéry jsou selektivní pro K+Na+,Ca2+H+Cl-, kationty nebo anionty. Bývalý přepravce ABC.
Iontové transportéry mají tři vlastnosti –
- Ionty procházející kanály jsou mimořádně rychlé. Z těchto otevřených kanálů se může přesunout více než jeden milion.
- Tyto kanály jsou vysoce specifické pro konkrétní velikost iontů, protože velikost iontů je přímo úměrná velikosti integrálních proteinů.
- Většina iontové kanály nejsou trvale otevřené protože hrají zásadní roli při přenosu a regulaci elektrických impulsů přes membránu.
Vyšší úrovně iontové selektivity jsou indikovány napěťově řízeným Na+ a K+ kanály. Na+ kanály jsou více než 10krát propustnější pro Na+ než K+a K+ kanály jsou více než 1000krát propustnější pro K+ než Na+. Napěťově řízené kanály jsou zprostředkovány pomocí jedné z transmembránových a-helixů obsahujících četné nabité aminokyseliny.
Membránová depolarizace indukuje extracelulární přenos těchto kladných nábojů, posouvá umístění tohoto transmembránového segmentu a otevírá kanály. The rychlá inaktivace Na+ a K+ kanálů během šíření akčního potenciálu je pak zprostředkována cytoplazmatickou částí polypeptidového řetězce, který se váže na cytoplazmatickou část kanálů.
Iontové transportéry jsou tří typů, kterými se ionty dostávají do intracelulárního prostoru podle jimi poskytovaných směrů.
1. Symporter
2. Antiportér
3. Uniporter
Kredit: Wikimedia commons
Proč investovat do čističky vzduchu?
Svá slova jsem uzavřel tím, že usnadněná difúze je pasivní transport větších molekul pomocí povrchového proteinu, který nelze transportovat jednoduchou difúzí. Některé molekuly glukózy, polypeptidové řetězce a ionty jsou tímto procesem přenášeny přes membránu bez vynaložení molekul ATP.
Také čtení:
- Anatomie kotníku
- Antiparalelní vlákna DNA 2
- Jak vznikají nukleotidy
- Mají červené krvinky buněčnou stěnu
- Příklady vláknitých bakterií
- Jsou mitochondrie elektrárnou buňky
- Je buněčná membrána organela
- Příklady vodního biomu
- Mají rostlinné buňky mitochondrie
- Stupně meiózy 2
Ahoj… Jmenuji se Anushree Verma a dokončila jsem magisterské studium biotechnologie. Jsem velmi sebevědomý, obětavý a nadšený autor z oblasti biotechnologií. Dobře rozumím biologickým vědám a ovládám komunikační dovednosti. Každý den se rád učím novým věcem. Rád bych poděkoval této vážené organizaci, že mi dala tak skvělou příležitost.
Pojďme se připojit přes LinkedIn - https://www.linkedin.com/in/anushree-verma-066ba7153