I biologin är diffusion passiv transport av lösta ämnen från molekyler (såsom syre, glukos och andra) över plasmamembranet.
I denna process av celldiffusion tenderar ett ämne att flytta från ett mer koncentrerat område (hypertoniskt) till ett mindre koncentrerat område (hypotoniskt). Hela denna process är passiv, eftersom det inte slösas bort energi, och dess syfte är utjämna koncentrationer, enbart beroende på dess koncentrationsgradient.
Celldiffusion är nödvändig i människokroppen för absorption av smält näringsämnen, för utbyte gaser, hormonernas rörelse, förutom att delta i nästan alla utvecklingsprocesser embryonala.
För hela denna process för att utjämna koncentrationen ska två typer av diffusion uppstå:
- De enkel diffusionen där lösningsmedlet inte behöver hjälpmedel för att passera genom membranet och
- De underlättade diffusion, när det lösta ämnet passerar genom membranet med hjälp av ett protein.
Vad är enkel diffusion?
Det är processen där det lösta ämnet rör sig direkt över plasmamembranet, från det mest koncentrerade mediet till det minst koncentrerade mediet,
utan hjälp av transportörproteiner.Enkelt exempel på diffusion
Det vanligaste exemplet på enkel diffusion är andas. Det involverar diffusion av gaser (syre och koldioxid) in i och ut ur blodet.
I lungorna diffunderar koldioxid från blodet till luften i alveolerna, och röda blodkroppar binder syre, som diffunderar från luften till blodet, som visas på bilden nedan.
Syre och andra näringsämnen i blodet transporteras till vävnader där gaser och näringsämnen byts ut.
Koldioxid och avfall sprider sig från vävnadsceller till blodet, medan syre, glukos och andra näringsämnen i blodet diffunderar i kroppens vävnader.
Vad är lättad diffusion?
Vid underlättad diffusion rör sig det lösta ämnet från det mer koncentrerade mediet till det mindre koncentrerade mediet med hjälp av att underlätta proteiner.
Dessa enzymer kallas permeas (eller jonkanal) eller transportörer, de som omvandlar sitt lager för att kunna bära upplöst ämne till det mindre koncentrerade mediet.
Några exempel på bärarenzymer är kolhydrater, aminosyror, vitaminer och vissa joner såsom natrium och kalium.
Genom användning av jonkanalproteiner och transportproteiner som är införlivade i cellmembranet kan dessa ämnen till exempel transporteras till celler. När transaktionen är klar När transaktionen är klar återgår proteinerna till sin ursprungliga position.
Exempel på underlättad diffusion
Ett av de vanligaste exemplen på underlättad diffusion är transporten av glukos från det extracellulära mediet (utanför cellen) till det intracellulära mediet (inuti cellen).
Eftersom mängden glukos finns i större antal i blodet, det vill säga utanför cellerna, har diffusion i syfte att utjämna koncentrationerna i den intracellulära miljön, med hjälp av proteiner för att göra detta transport.
Vad är skillnaden mellan enkel diffusion och underlättad diffusion?
Huvudskillnaden mellan enkel och underlättad diffusion är hur molekyler transporteras över membranet.
ENKEL SÄNDNING | FACILISERAD DIFFUSION |
---|---|
Transporterar löst ämne direkt genom membranfosfolipid dubbelskiktet | Transporterar löst ämne med hjälp av lite underlättande protein |
Finns med små, icke-polära partiklar | Finns med stora, polära partiklar |
Denna skillnad sker eftersom plasmamembranet bildas av en fosfolipid tvåskiktsmembran. Så när ett visst ämne lyckas passera genom detta dubbelskikt utan hjälp av en facilitator, anses det fettlöslig, även kallad hydrofob.
Det finns dock många ämnen vattenlösliga, också känd som hydrofil eller lipofil. I detta fall är molekylerna vattenlösliga, det vill säga de är polära molekyler och därför behöver de en icke-polär transportör (proteinet) för att passera genom membranet.
Detta underlättande protein har en inre polär struktur som möjliggör passage av ämnen polära strukturer och en extern icke-polär struktur, som gör att det lösta ämnet passerar genom membranet utan att lösa upp. Detta är fallet med att underlätta diffusion.
Diffusion och osmos
Vid osmos bestäms riktningen för vattenflödet av koncentrationen av löst ämne. Till skillnad från enkel och underlättad diffusion diffunderar vattnet här från en hypotonisk lösning (låg koncentrerad lösning) till en hypertonisk lösning (hög koncentration av löst ämne).
Se mer om innebörden av Osmos.