In de biologie is diffusie het passieve transport van opgeloste stoffen van moleculen (zoals zuurstof, glucose en andere) door het plasmamembraan.
Bij dit proces van celdiffusie heeft een stof de neiging om van een meer geconcentreerd gebied (hypertoon) naar een minder geconcentreerd gebied (hypotonisch) te gaan. Dit hele proces is passief, omdat er geen energie wordt verspild, en het doel ervan is: egalisatie van concentraties, uitsluitend afhankelijk van de concentratiegradiënt.
Celdiffusie is nodig in het menselijk lichaam voor de opname van verteerde voedingsstoffen, voor uitwisseling gassen, de beweging van hormonen, naast deelname aan bijna alle ontwikkelingsprocessen embryonaal.
Om dit hele proces van egalisatie van de concentratie te laten plaatsvinden, kunnen twee soorten diffusie optreden:
- De eenvoudige diffusie, een waarin de opgeloste stof geen begeleiders nodig heeft om door het membraan te gaan en,
- De gefaciliteerde diffusie, wanneer de opgeloste stof met behulp van een eiwit door het membraan gaat.
Wat is eenvoudige diffusie?
Het is het proces waarbij de opgeloste stof direct over het plasmamembraan beweegt, van het meer geconcentreerde medium naar het minder geconcentreerde, zonder de hulp van transporteiwitten.
Eenvoudig diffusievoorbeeld
Het meest voorkomende voorbeeld van eenvoudige diffusie is de ademen. Het omvat de diffusie van gassen (zuurstof en koolstofdioxide) in en uit het bloed.
In de longen diffundeert koolstofdioxide van het bloed naar de lucht in de longblaasjes, en rode bloedcellen binden zuurstof, die vanuit de lucht in het bloed diffundeert, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Zuurstof en andere voedingsstoffen in het bloed worden getransporteerd naar weefsels waar gassen en voedingsstoffen worden uitgewisseld.
Kooldioxide en afvalstoffen diffunderen vanuit weefselcellen naar het bloed, terwijl zuurstof, glucose en andere voedingsstoffen in het bloed diffunderen naar de lichaamsweefsels.
Wat is gefaciliteerde diffusie?
Bij gefaciliteerde diffusie verplaatst de opgeloste stof zich van het meer geconcentreerde medium naar het minder geconcentreerde medium met behulp van faciliterende eiwitten.
Deze enzymen heten doordringen (of ionkanaal) of dragers, degenen die hun laag transformeren om de opgeloste stof naar het minder geconcentreerde medium te kunnen dragen.
Enkele voorbeelden van dragerenzymen zijn koolhydraten, aminozuren, vitamines en sommige ionen zoals natrium en kalium.
Door gebruik te maken van ionkanaaleiwitten en transporteiwitten die in het celmembraan zijn ingebouwd, kunnen deze stoffen bijvoorbeeld naar cellen worden getransporteerd. Wanneer de transactie is Zodra de transactie is voltooid, keren de eiwitten terug naar hun oorspronkelijke positie.
Voorbeeld van gefaciliteerde diffusie
Een van de meest voorkomende voorbeelden van gefaciliteerde diffusie is het transport van glucose van het extracellulaire medium (buiten de cel) naar het intracellulaire medium (in de cel).
Aangezien de hoeveelheid glucose in grotere aantallen in het bloed wordt aangetroffen, dat wil zeggen buiten de cellen, heeft diffusie plaatsgevonden om de concentraties in de intracellulaire omgeving gelijk te maken, met behulp van eiwitten om dit te doen vervoer.
Wat is het verschil tussen eenvoudige diffusie en gefaciliteerde diffusie?
Het belangrijkste verschil tussen eenvoudige en gefaciliteerde diffusie is de manier waarop moleculen door het membraan worden getransporteerd.
EENVOUDIGE UITZENDING | GEFACILITEERDE DIFFUSIE |
---|---|
Transporteert opgeloste stof direct door de membraanfosfolipide dubbellaag | Transporteert de opgeloste stof met behulp van een aantal faciliterende eiwitten |
Komt voor bij kleine, niet-polaire deeltjes | Komt voor bij grote, polaire deeltjes |
Dit verschil ontstaat doordat het plasmamembraan wordt gevormd door a fosfolipide dubbellaag. Dus als een bepaalde stof erin slaagt om door deze dubbellaag te gaan zonder de hulp van een facilitator, wordt het beschouwd als vet oplosbaar, ook wel genoemd hydrofoob.
Er zijn echter veel stoffen die in water oplosbaar, ook gekend als hydrofiel of lipofiel. In dit geval zijn de moleculen oplosbaar in water, dat wil zeggen dat het polaire moleculen zijn en daarom hebben ze een niet-polaire transporter (het eiwit) nodig om door het membraan te gaan.
Dit faciliterende eiwit heeft een interne polaire structuur, waardoor stoffen kunnen passeren polaire structuren en een externe niet-polaire structuur, waardoor de opgeloste stof door het membraan kan gaan zonder oplossen. Dit is het geval bij het faciliteren van diffusie.
Diffusie en osmose
Bij osmose wordt de richting van de waterstroom bepaald door de opgeloste stofconcentratie. In tegenstelling tot eenvoudige en gefaciliteerde diffusie, diffundeert het water hier van een hypotone oplossing (lage opgeloste stofconcentratie) naar een hypertone oplossing (hoge opgeloste stofconcentratie).
Bekijk meer over de betekenis van Osmose.