Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- De huid van een cel
- Moleculen stromen van hoog naar laag
- Glucosebevordering
- Ionenkanalen
Cellulaire activiteit is de basis van al het leven. Zelfs de grootste en meest complexe organismen op aarde vertrouwen op de biologische processen die worden uitgevoerd door triljoenen microscopische cellen. Individuele cellen vervullen hun biologische functies door verschillende materialen van en naar hun multicellulaire gastheren te transporteren. Sommige stoffen die niet gemakkelijk door het celmembraan kunnen passeren, gebruiken een fascinerende transportmethode die gefaciliteerde diffusie wordt genoemd.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Sommige grote, polaire, elektrisch geladen of in lipiden onoplosbare moleculen hebben hulp nodig om over het plasmamembraan te diffunderen. Dankzij gefaciliteerde diffusie met behulp van dragereiwitten of ionkanalen kunnen deze belangrijke moleculen (zoals glucose) het membraan passeren.
De huid van een cel
Een dunne laag die het plasmamembraan wordt genoemd, omsluit cellen en handhaaft de integriteit van de cel door cellulaire vloeistof of cytoplasma en gespecialiseerde structuren, organellen genoemd, te bevatten. Het plasmamembraan regelt ook de stoffen die het inwendige van de cel binnenkomen of verlaten. Cellen hebben verschillende methoden om moleculen door het celmembraan te verplaatsen en deze methoden vallen in twee algemene categorieën: passief transport en actief transport. Een cel moet energie verbruiken om actief transport te bewerkstelligen, terwijl passief transport geen cellulaire energie vereist. Facilitated diffusion is een voorbeeld van passief transport.
Moleculen stromen van hoog naar laag
Diffusie is het proces waarbij moleculen van nature stromen van gebieden met een hoge concentratie naar gebieden met een lage concentratie. Sommige moleculen kunnen echter niet vrij een cel binnenkomen of verlaten onder invloed van een concentratiegradiënt omdat ze niet compatibel zijn met het plasmamembraan van de cellen, dat minder permeabel is voor moleculen die groot, polair, elektrisch geladen of onoplosbaar in lipiden zijn. Met gefaciliteerde diffusie kan de cel sommige van deze moleculen "helpen" door het plasmamembraan te gaan door ze te binden aan speciale dragereiwitten of door kanalen te openen tussen de cel en de omgeving.
Glucosebevordering
Glucose is een suikermolecule die dient als de fundamentele energiebron voor veel cellen. Buiten de cel levert de bloedbaan constant glucose, terwijl in de cel het cellulaire metabolisme continu glucose verbruikt. Als een resultaat blijft de concentratie glucose buiten de cel hoger dan de concentratie binnen de cel, maar het glucosemolecuul is te groot om zonder hulp door het plasmamembraan te gaan. Aldus verschaft de cel glucosespecifieke dragereiwitten die binden aan glucosemoleculen en deze de cel in laten gaan.
Ionenkanalen
Vergemakkelijkde diffusie via dragereiwitten is gebruikelijk voor een verscheidenheid aan grotere moleculen die niet gemakkelijk door het plasmamembraan kunnen passeren. Voorbeelden omvatten fructose en galactose, die monosacchariden zoals glucose zijn; aminozuren, de bouwstenen van eiwitten; en nucleosiden, die nodig zijn voor DNA- en RNA-synthese. Een ander type gefaciliteerde diffusie omvat kanaaleiwitten, die niet binden aan moleculen, maar eerder een kanaal openen dat het snelle transport van kleinere moleculen en ionen mogelijk maakt, zoals natrium, kalium, calcium en chloor.