Облегченная диффузия определение

Содержание
  1. Разница между облегченной диффузией и активным транспортом – 2020 – Новости
  2. Ключевые области покрыты
  3. Что такое облегченная диффузия
  4. Что такое активный транспорт
  5. Сходства между облегченной диффузией и активным транспортом
  6. Определение
  7. Градиент концентрации
  8. энергии
  9. Примеры
  10. Вывод
  11. Ссылка:
  12. Изображение предоставлено:
  13. Диффузия и мы
  14. Причина диффузии
  15. В каких телах возможна диффузия
  16. От чего зависит скорость диффузии
  17. Диффузия для крутых
  18. Разница между простой диффузией и облегченной диффузией – 2020 – Новости
  19. Что такое простая диффузия
  20. Сходства между простой диффузией и облегченной диффузией
  21. Вхождение
  22. Транспортированные молекулы
  23. Молекулы фасилитатора
  24. Скорость диффузии
  25. При низких градиентах концентрации
  26. Разница между простой диффузией и облегченной диффузией
  27. Ключевые области покрыты
  28. Что такое простая диффузия
  29. Что такое облегченная диффузия
  30. Сходства между простой диффузией и облегченной диффузией
  31. Определение
  32. Вхождение
  33. Транспортированные молекулы
  34. Молекулы фасилитатора
  35. Скорость диффузии
  36. При низких градиентах концентрации
  37. Примеры
  38. Заключение
  39. Ссылка:
  40. Активный и пассивный транспорт
  41. Что такое активный транспорт
  42. Первичный активный транспорт
  43. Натриево-калиевый насос
  44. Картридж АТФ
  45. Вторичный активный транспорт
  46. Пассивный транспорт

Разница между облегченной диффузией и активным транспортом – 2020 – Новости

Облегченная диффузия определение

Облегченная диффузия и активный транспорт являются двумя методами, вовлеченными в транспортировку молекул через клеточную мембрану. Плазматическая мембрана клетки избирательно проницаема для молекул, которые движутся по ней.

Следовательно, ионы, а также малые и большие полярные молекулы не могут проходить через плазматическую мембрану путем простой диффузии. Движению ионов и других полярных молекул способствуют трансмембранные белки в плазматической мембране.

Как при облегченной диффузии, так и при активном транспорте, трансмембранные белки участвуют в прохождении молекул через плазматическую мембрану.

Основное различие между облегченной диффузией и активным транспортом состоит в том, что облегченная диффузия происходит через градиент концентрации, тогда как активный транспорт происходит против градиента концентрации при использовании энергии от АТФ .

Ключевые области покрыты

1. Что такое облегченная диффузия
– Определение, Механизм, Функция
2. Что такое активный транспорт
– Определение, Механизм, Функция
3.

Каковы сходства между облегченной диффузией и активным транспортом
– Краткое описание общих черт
4.

В чем разница между облегченной диффузией и активным транспортом
– Сравнение основных различий

Ключевые термины: антипорты, белки-носители, белки канала, градиент концентрации, облегченная диффузия, плазменная мембрана, первичный активный транспорт, вторичный активный транспорт, симпорторы, трансмембранные белки, унипорты

Что такое облегченная диффузия

Облегченная диффузия – это метод мембранного транспорта, с помощью которого молекулы перемещаются через плазматическую мембрану через градиент концентрации с помощью трансмембранных белков. Поскольку транспорт молекул происходит через градиент концентрации, облегченная диффузия не использует клеточную энергию для транспорта молекул.

Обычно ионы и другие гидрофильные молекулы отталкиваются от плазматической мембраны из-за гидрофобной природы липидных молекул в плазматической мембране. Следовательно, трансмембранные белки, которые участвуют в облегченной диффузии, защищают полярные и крупные молекулы от сил отталкивания липидов мембран. Два типа трансмембранных белков обеспечивают облегченную диффузию.

Они являются белками-носителями и белками канала.

Рисунок 1: Облегченная диффузия

Белки- носители связываются с переносимыми молекулами и претерпевают конформационные изменения в белке, перемещая молекулы через плазматическую мембрану. Канальные белки содержат поры, через которые молекулы могут транспортироваться.

Некоторые канальные белки являются стробированными и могут регулироваться в ответ на специфические стимулы. Канальные белки транспортируют молекулы быстрее, чем белки-носители, и используются только для облегченной диффузии.

Как белки-носители, так и канальные белки, которые обеспечивают облегченную диффузию, являются унипортами. Uniporter только перевозит молекулы определенного типа в определенном направлении.

Примерами трансмембранных белков, которые участвуют в облегченной диффузии, являются переносчики глюкозы, переносчики аминокислот, переносчики мочевины и т.д.

Что такое активный транспорт

Активный транспорт относится к транспорту молекул через плазматическую мембрану против градиента концентрации с использованием энергии. Трансмембранные белки-носители участвуют в активном транспорте. Два типа активных транспортов могут быть идентифицированы в клетке.

Это первичный активный транспорт и вторичный активный транспорт. Первичный активный транспорт напрямую использует метаболическую энергию в форме АТФ для транспорта молекул через мембрану.

Белки-носители, которые транспортируют молекулы первичным активным транспортом, всегда связаны с АТФазой. Наиболее распространенным примером первичного активного транспорта является натриево-калиевый насос. Он перемещает три иона Na + в клетку, одновременно выводя два иона K + из клетки.

Натриево-калиевая помпа помогает в поддержании клеточного потенциала. Натриево-калиевый насос показан на рисунке 2.

Рисунок 2: натриево-калиевый насос

Вторичный активный транспорт зависит от электрохимического градиента ионов с обеих сторон плазматической мембраны для транспорта молекул.

Это означает, что вторичный активный транспорт использует энергию, выделяемую при переносе молекул одного типа через градиент концентрации, для переноса молекулы другого типа против градиента концентрации.

Поэтому трансмембранные белки, вовлеченные во вторичный активный транспорт, называются котранспортерами . Два типа котранспортеров – это сторонники и антипортеры. Симпортеры транспортируют обе молекулы в одном направлении.

Котранспортер натрия-глюкозы является одним из видов симпортеров. Антипорты переносят два типа молекул в противоположные стороны. Натриево-кальциевый обменник является примером антипорта.

Сходства между облегченной диффузией и активным транспортом

  • Облегченная диффузия и активный транспорт являются двумя мембранными транспортными механизмами, которые транспортируют молекулы через плазматическую мембрану.
  • Трансмембранные белки участвуют как в облегченной диффузии, так и в активном транспорте.

Определение

Облегченная диффузия. Облегченная диффузия – это перенос молекул через плазматическую мембрану из более высокой концентрации в более низкую концентрацию посредством трансмембранных белков.

Активный транспорт. Активный транспорт – это перенос молекул через плазматическую мембрану от низкой концентрации к более высокой концентрации посредством трансмембранных белков с использованием энергии АТФ.

Градиент концентрации

Облегченная диффузия: Облегченная диффузия происходит через градиент концентрации.

Активный транспорт: активный транспорт происходит против градиента концентрации.

энергии

Облегченная диффузия: Облегченная диффузия не требует энергии для переноса молекул.

Активный транспорт: Активный транспорт требует энергии для переноса молекул через мембрану.

Примеры

Упрощенная диффузия: натриевые каналы, транспортеры GLUT и переносчики аминокислот являются примерами облегченной диффузии.

Активный транспорт. Примерами активного транспорта являются транспортеры Na + / K + АТФазы, котранспортер Na + / Ca2 + и натрий-глюкозный котранспортер.

Вывод

Облегченная диффузия и активный транспорт являются двумя мембранными транспортными механизмами, участвующими в прохождении молекул через плазматическую мембрану. Как облегченная диффузия, так и активный транспорт используют трансмембранные белки для транспорта молекул.

Облегченная диффузия не требует клеточной энергии для транспорта молекул. Однако активный транспорт использует АТФ или электрохимический потенциал для транспорта молекул.

Следовательно, основным отличием между облегченной диффузией и активным транспортом является использование энергии для транспортировки каждым методом.

Ссылка:

1. «Упрощенный транспорт – открытый учебник без границ». Безграничный, 26 мая 2016 г., доступно здесь. Доступ 7 сентября 2017 г.
2. «Активный транспорт». Активный транспорт | Биология Я, курсы. Доступна здесь. Доступ 7 сентября 2017 г.

Изображение предоставлено:

1. «Blausen 0394 Faciled Diffusion» от «Медицинской галереи Blausen Medical 2014». WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10, 15347 / wjm / 2014, 010. ISSN 2002-4436. – собственная работа (CC BY 3.0) через Commons Wikimedia
2. «OSC Microbio 03 03 Transport» по CNX OpenStax – (CC BY 4.0) через Викисклад Commons

Источник: https://ru.weblogographic.com/difference-between-facilitated-diffusion

Диффузия и мы

Облегченная диффузия определение

Одно из первых понятий, которое встречается нам при изучении физики – это диффузия. Казалось бы, что если эта тема стоит самой первой, то она и самая простая.

Да, вопрос диффузии действительно один из самых простых, но это не значит, что он малозначимый. Диффузия встречается в нашей жизни повсеместно. Что же это такое?

Атомы и молекулы

Диффузиейназывается процесс взаимного проникновения частиц одного вещества между частицами другого вещества.

Как мы помним, все тела и объекты состоят, согласно физической теории, из атомов и молекул. Соответственно, если перефразировать теперь приведенное определение, то выйдет, что диффузия есть процесс взаимного проникновения атомов одного вещества между атомами другого вещества. В некоторых случаях уместно говорить о перемещении целых молекул одного вещества и другого вещества.

Выравнивание концентраций

Процесс протекает самопроизвольно и сопровождается выравниванием концентраций тех веществ, которые участвуют в диффузии. Примерная логика процесса приведена на рисунке выше. Как видите, если мы смешаем две разнородных жидкости, тов результате концентрация выравнивается и мы получаем равномерный раствор.

Перенос вещества происходит из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией.

Скунс. Источник диффузии.

Примеров в жизни предостаточно. Легче всего вникнуть в это понятие, описывая распространение запахов.

Если в одной части помещения появился источник запаха, то рано или поздно во все комнате будет так пахнуть. Почему? Всё просто. Источник запаха – это частички вещества. Они попали в открытое пространство комнаты и началась диффузия.

В итоге все концентрации выравниваются, а объемы перемешиваются. Получается комната с вонью.

Возникает и ещё один вопрос. Почему же тогда в случае с медным купоросом, как на картинке, диффузия протекает, а в случае, если мы налили масло в воду, то образуются две несмешивающиеся субстанции?

Для того, чтобы ответить на этот вопрос, нужно понимать, каковы причины диффузии.

Причина диффузии

Все молекулы находятся в постоянном движении. Они перемещаются и, если не объединены в какие-то крупные агрегаты, имеют свободное движение. Есть такая штука, как броуновское движение.

Кстати говоря, многие при изучении физики путают понятия диффузии и броуновского движения. Так вот, броуновское движение является причиной диффузии.

Сама же диффузия есть процесс, порожденный броуновским движением.

Броуновское движение

Собственно говоря, это движение представляет собой постоянное хаотическое перемещение молекул. Когда встречается несколько разнородных веществ, эти броуновские движения начинают перемешиваться одна в другом и вызывают диффузию.

Броуновское движение легко наблюдать, если бросить в стакан с водой один кристаллик марганцовки и смотреть, как он тонет и постоянно прыгает по объему стакана.

Соответственно, возвращаясь к маслу в стакане,можно сказать, что субстанции эти рано или поздно всё равно перемешаются (правда срок может быть огромным), а мешает им это сделать граница раздела, которая становится непробиваемой пленкой на границе сред.

В каких телах возможна диффузия

Диффузия может протекать в жидкостях, газах и в твердых телах. Правда протекает она с разной скоростью. Быстрее всего происходит это в газах. Дальше в жидкостях. Ну а на последнем месте твердые тела.

Как вы думаете, возможна ли диффузия в твердых телах?

Да, конечно же, возможна! Кроме того, на этом физическом явлении держится целая группа обработки материалов. Существует так называемое диффузионное насыщение. Берется образец, засыпается специальным порошком или составом, ставится в печь и на выходе мы получаем слой с особыми свойствам. Сам же слой формируется в результате диффузинного насыщения.

Такой процесс может происходить и между двумя твердыми телами. Например, если положить друг на друга две отполированных пластиночки металла, то рано или поздно частички одного металла будут проникать в другой металл.

Диффузия в твердых телах

Мы упомянули, что образцы часто помещают в печь, для того, чтобы повлиять на скорость диффузии. Что же влияет на диффузию?

От чего зависит скорость диффузии

характеристика диффузии – это её скорость. Скорость диффузии тем выше, чем выше температура среды, где она протекает.

Почему так происходит?

Всё очень просто. Есть в физике одно важное правило. Чем выше температура окружающей среды, тем быстрее перемещаются частички. Ну а диффузия, как мы помним, зависит именно от скорости движения частичек. Соответственно, главный фактор, определяющий скорость диффузии, есть температура. Чем она выше – тем больше скорость.

Именно для этого и помещают образцы в печь для диффузионного насыщения. Нужно ускорить процесс, а то ждать может потребоваться сотни лет.

Диффузия для крутых

Если вы думаете, что диффузия – это самая простая тема в физике, то вы глубоко заблуждаетесь. Тема легко воспринимается, но является фундаментом для понимания множества процессов. Кроме того, если углубиться в изучение этого понятия, то можно узнать, что существуют законы, описывающие этот процесс.

Например, есть так называемые законы Фика. Посмотрим на первый закон.

Диффузия является фундаментальным понятием для материаловедов и металловедов. Так, процессы, происходящие в сплавах (что такое сплав читайте в этой моей статье) часто описываются именно диффузионным механизмом.

Ещё диффузия является фундаментальным процессом для различного рода химической или термохимической обработки.

Остались вопросы?

Источник: https://zen.yandex.ru/media/inznan/diffuziia-i-my-5f59cec2d7ccef142b90ba53

Разница между простой диффузией и облегченной диффузией – 2020 – Новости

Облегченная диффузия определение

Простая диффузия и облегченная диффузия – это два типа пассивных транспортных методов, при которых клеточная мембрана транспортирует молекулы через нее. Он использует естественную энтропию для перемещения молекул из более высокой концентрации в более низкую концентрацию, пока концентрация не станет равной.

Следовательно, энергия АТФ не используется для транспортировки молекул. Существует четыре основных типа пассивного транспорта: осмос, простая диффузия, облегченная диффузия и фильтрация.

Основное различие между простой диффузией и облегченной диффузией заключается в том, что простая диффузия представляет собой беспристрастный тип диффузии, при котором частица перемещается от более высокой к более низкой концентрации через мембрану, тогда как облегченная диффузия представляет собой перенос веществ через биологическую мембрану через градиент концентрации посредством средства молекулы-носителя.

Что такое простая диффузия

Простая диффузия – это беспристрастный тип диффузии, при котором частица движется от более высокой к более низкой концентрации. Направленное движение через градиент концентрации является пассивным.

Как только молекулы становятся равномерно распределенными, молекулы с обеих сторон клеточной мембраны достигают равновесия, при котором не наблюдается никакого чистого движения молекул.

Как правило, небольшие неполярные молекулы, такие как кислород, диоксид углерода и этанол, свободно диффундируют через клеточную мембрану. Скорость диффузии зависит от температуры, размера молекулы и крутизны градиента концентрации. Температура влияет на кинетическую энергию частиц в растворе.

Крупные частицы подвергаются более высокому сопротивлению в растворе по сравнению с более мелкими частицами. Более того, когда градиент концентрации высокий, через мембрану пройдет больше молекул. Простая диффузия через клеточную мембрану показана на рисунке 1 .

Рисунок 1: Простая диффузия

Сходства между простой диффузией и облегченной диффузией

  • Как простая, так и облегченная диффузия происходят по градиенту концентрации от высокой концентрации до низкой концентрации молекул.
  • Оба типа не требуют энергии для транспортировки молекул.
  • Чистое движение молекул по обе стороны клеточной мембраны равно нулю в уравновешенном состоянии.

Вхождение

Простая диффузия: простая диффузия происходит через фосфолипидный бислой.

Облегченная диффузия: Облегченная диффузия происходит через трансмембранные белки.

Транспортированные молекулы

Простая диффузия: простая диффузия переносит небольшие неполярные частицы.

Облегченная диффузия: Облегченная диффузия переносит крупные или полярные частицы.

Молекулы фасилитатора

Простая диффузия: простая диффузия происходит непосредственно через клеточную мембрану.

Облегченная диффузия: Облегченная диффузия происходит через специфические молекулы-посредники, называемые трансмембранными интегральными белками.

Скорость диффузии

Простая диффузия: скорость простой диффузии прямо пропорциональна градиенту концентрации через мембрану, а также проницаемости мембраны растворенного вещества.

Облегченная диффузия: скорость облегченной диффузии зависит от кинетики переноса, опосредованного носителем.

При низких градиентах концентрации

Простая диффузия . Скорость простой диффузии низкая при низких концентрациях растворенного вещества.

Облегченная диффузия: Скорость облегченной диффузии высока при низких концентрациях растворенного вещества по сравнению с простой диффузией.

Разница между простой диффузией и облегченной диффузией

Облегченная диффузия определение

Простая диффузия и облегченная диффузия – это два типа пассивных транспортных методов, при которых клеточная мембрана транспортирует молекулы через нее.

Он использует естественную энтропию для переме

Простая диффузия и облегченная диффузия – это два типа пассивных транспортных методов, при которых клеточная мембрана транспортирует молекулы через нее.

Он использует естественную энтропию для перемещения молекул из более высокой концентрации в более низкую концентрацию, пока концентрация не станет равной. Следовательно, энергия АТФ не используется для транспортировки молекул.

Существует четыре основных типа пассивного транспорта: осмос, простая диффузия, облегченная диффузия и фильтрация.

главное отличие между простой диффузией и облегченной диффузией является то, что простая диффузия – это диффузионный тип, при котором частица движется от более высокой к более низкой концентрации через мембрану в то время как Облегченная диффузия – это перенос веществ через биологическую мембрану через градиент концентрации посредством молекулы-носителя.

Ключевые области покрыты

1. Что такое простая диффузия
      – определение, особенности, механизм
2. Что такое облегченная диффузия
      – определение, особенности, механизм
3.

Каковы сходства между простой диффузией и облегченной диффузией
      – Общие черты
4.

В чем разница между простой диффузией и облегченной диффузией
      – Сравнение основных различий

Ключевые термины: простая диффузия, облегченная диффузия, пассивный транспорт, градиент концентрации, фильтрация, клеточная мембрана, канальные белки, белки-носители.

Что такое простая диффузия

Простая диффузия – это беспристрастный тип диффузии, при котором частица движется от более высокой к более низкой концентрации. Направленное движение через градиент концентрации является пассивным.

Как только молекулы становятся равномерно распределенными, молекулы с обеих сторон клеточной мембраны достигают равновесия, при котором не наблюдается никакого чистого движения молекул.

Как правило, небольшие неполярные молекулы, такие как кислород, диоксид углерода и этанол, свободно диффундируют через клеточную мембрану. Скорость диффузии зависит от температуры, размера молекулы и крутизны градиента концентрации. Температура влияет на кинетическую энергию частиц в растворе.

Крупные частицы подвергаются более высокому сопротивлению в растворе по сравнению с более мелкими частицами. Более того, когда градиент концентрации высокий, через мембрану пройдет больше молекул. Простая диффузия через клеточную мембрану показана на Рисунок 1.

Рисунок 1: Простая диффузия

Что такое облегченная диффузия

Облегченная диффузия – это перенос веществ через биологическую мембрану через градиент концентрации посредством молекулы-носителя. Во время облегченной диффузии большие ионы и полярные молекулы растворяются в воде и специфически и пассивно транспортируются через клеточную мембрану.

Полярные ионы диффундируют через трансмембранные каналы белков и большие молекулы диффундируют через трансмембранные белки-носители, Канальные белки образуют гидрофобные туннели через мембрану, позволяя выбранным гидрофобным молекулам проходить через мембрану.

Некоторые белки каналов «открыты» в любое время, а некоторые, как белки ионных каналов, «стробированы». Белки-носители, такие как пермеазы, изменяют свою конформацию, поскольку через них транспортируются такие молекулы, как глюкоза или аминокислоты.

аквапоринов другие типы транспортных белков, которые позволяют воде так быстро проникать через мембрану. Облегченная диффузия через канал белка показана на фигура 2.

Рисунок 2: Облегченная диффузия

Сходства между простой диффузией и облегченной диффузией

  • Как простая, так и облегченная диффузия происходят по градиенту концентрации от высокой концентрации до низкой концентрации молекул.
  • Оба типа не требуют энергии для транспортировки молекул.
  • Чистое движение молекул по обе стороны клеточной мембраны равно нулю в уравновешенном состоянии.

Определение

Простая диффузия: Простая диффузия – это беспристрастный тип диффузии, при котором частица движется от более высокой к более низкой концентрации.

Облегченная диффузия: Облегченная диффузия – это перенос веществ через биологическую мембрану через градиент концентрации посредством молекулы-носителя.

Вхождение

Простая диффузия: Простая диффузия происходит через фосфолипидный бислой.

Облегченная диффузия: Облегченная диффузия происходит через трансмембранные белки.

Транспортированные молекулы

Простая диффузия: Простая диффузия переносит маленькие неполярные частицы.

Облегченная диффузия: Облегченная диффузия переносит крупные или полярные частицы.

Молекулы фасилитатора

Простая диффузия: Простая диффузия происходит непосредственно через клеточную мембрану.

Облегченная диффузия: Облегченная диффузия происходит через специфические молекулы-посредники, называемые трансмембранными интегральными белками.

Скорость диффузии

Простая диффузия: Скорость простой диффузии прямо пропорциональна градиенту концентрации через мембрану, а также проницаемости мембраны молекулы растворенного вещества.

Облегченная диффузия: Скорость облегченной диффузии зависит от кинетики транспорта, опосредованного носителем.

При низких градиентах концентрации

Простая диффузия: Скорость простой диффузии низка при низких концентрациях растворенного вещества.

Облегченная диффузия: Скорость облегченной диффузии высока при низких концентрациях растворенного вещества по сравнению с простой диффузией.

Примеры

Простая диффузия: Диффузия газов через дыхательную мембрану и диффузия молекул из крови в клетки через интерстициальную жидкость являются примерами простой диффузии.

Облегченная диффузия: Встречный транспорт хлорида / бикарбоната в почечных канальцевых клетках и котранспорт натрия с сахарами, такими как глюкоза, галактоза, фруктоза и аминокислоты, являются примерами облегченной диффузии.

Заключение

Простая диффузия и облегченная диффузия являются двумя пассивными транспортными методами, которые переносят молекулы через клеточную мембрану. И простая, и облегченная диффузия происходят через градиент концентрации. Основное различие между простой и облегченной диффузией заключается в их механизме переноса молекул через клеточную мембрану.

Простая диффузия позволяет прямой транспорт молекул через клеточную мембрану. Напротив, облегченная диффузия происходит через трансмембранные белки, такие как белки-носители, канальные белки и аквапорины. Небольшие неполярные молекулы переносятся простой диффузией. Большие и полярные молекулы транспортируются путем облегченной диффузии.

Чистое движение молекул по обе стороны клеточной мембраны равно нулю в уравновешенном состоянии.

Ссылка:

1. «Простая диффузия». BioNinja. Н.п., н.д. Web.

Источник: https://ru.strephonsays.com/difference-between-simple-diffusion-and-facilitated-diffusion

Активный и пассивный транспорт

Облегченная диффузия определение

В процессе жизнедеятельности клетке требуется постоянный обмен  веществами с внеклеточной средой.

Этот обмен происходит различными способами: путем пассивного транспорта, когда вещества поступают в клетку по градиентам концентрации, например кислород.

Но клетка может переносить вещества и против концентрационных или электрических градиентов. Такой транспорт требует затрат энергии и называется активным.

Что такое активный транспорт

Активный транспорт – это движение частиц против градиента концентрации. Это движение осуществляется с помощью свободной энергии организма. Активный транспорт всегда осуществляется переносчиками. В зависимости от типа используемой энергии, существует первичный активный и вторичный активный транспорт.

Первичный активный транспорт

В первичном активном транспорте используется энергия макроэргической связи АТФ, которая получается при ее разложении на АДФ и фосфат. Благодаря этому виду транспорта транспортируются катионы.

Элементом молекулярных устройств являются насосы, и для них характерно то, что скорость, с которой они работают, может изменяться.

Когда ионы находятся в нормальных для организма концентрациях, скорость ионных насосов составляет примерно половину их максимальной.

Ионные насосы – это мембранные белки, которые способны связываться с различными ионами и транспортировать их через мембрану с потреблением энергии, обеспечиваемой АТФ.

В первую очередь активный транспорт, осуществляемый с помощью ионных насосов, осуществляется тремя различными транспортными механизмами, которые тесно связаны с АТФ.

Одним из типов насосного механизма является тип P, который необходим для транспорта различных типов ионов и для ряда физиологических функций.

Натриево-калиевый насос лучше всего изучен. Помимо этого есть также кальциевый насос, протон-калиевый насос, протонный насос.

Натриево-калиевый насос

Натриево-калиевый насос связан с переносом двух типов ионов – натрия и калия. Это тетрамер, состоящий из двух α и двух β субъединиц. Его насосная функция выполняется на основе конформационных изменений составляющих его субъединиц, связанных с фосфорилированием и дефосфорилированием. Его механизм действия таков, что два калия и три иона натрия обмениваются между собой.

Число циклов, которые он выполняет за 1 секунду, составляет около 100. Наибольшее количество натриево-калиевых насосов находится на мембране нейронов и некоторых клетках петли Генле (почки).

Α-субъединица представлена ​​длинной полипептидной цепью, которая многократно проходит через липидный бислой. Большая часть его находится в цитозоле, а небольшая часть находится внеклеточно. Часть, расположенная в цитоплазме, снабжена областью, которая функционирует как аденозинтрифосфатаза.

В α-субъединице имеется три сайта связывания для ионов натрия и 2 сайта связывания для калия. Β-субъединица представлена ​​небольшим гликопротеином, который проходит только один раз через липидный бислой.

Исходя из этих структурных единиц, составляющих натриево-калиевый насос, ясно, что его функцию выполняет α-субъединица, а роль β-субъединицы неясна.

Функция насоса выполняется благодаря циклическим конформационным изменениям от E1 до E2. Первоначально АТФ и три иона натрия связываются с α-субъединицей. АТФ разлагается, а α-субъединица фосфорилируется, что приводит к конформационным изменениям и удалению связанных ионов с внешней стороны мембраны.

После следующего дефосфорилирования наблюдаются новые конформационные изменения, которые приводят к введению ионов калия и высвобождению в цитоплазму.

Количество циклов, выполняемых в минуту, зависит от температуры и наличия соединений, которые связываются с α-субъединицей, или от изменения ионного состава внеклеточной жидкости (СВЖ).

Благодаря действию натриево-калиевого насоса, СВЖ содержит больше натрия и меньше калия, а цитозоль содержит меньше натрия и гораздо больше калия. Кроме того, он поддерживает осмоляльность цитозоля и объем клетки. Натриево-калиевый насос важен для вторичного активного транспорта, функции возбудимых клеток и наличия разницы трансмембранного потенциала.

Другие виды насосов

Кальциевый насос

Кальциевый насос имеет механизм действия, аналогичный натриево-калиевому, но переносит только один тип ионов – кальций. Концентрация ионов кальция в цитозоле во много раз ниже, чем во внеклеточном пространстве. Этот градиент концентрации поддерживается кальциевым насосом, который находится в мембранах практически всех клеток. Его функция определяется конформационными изменениями.
 

Протон-калиевый насос

Протон-калиевый насос имеет механизм действия, аналогичный натриево-калиевому, с той разницей, что вместо натрия ионы водорода удаляются во внеклеточном пространстве. Когда одна молекула АТФ расщепляется, один ион водорода транспортируется наружу, а один ион калия внутрь. Протон-калиевый насос находится в слизистой оболочке желудка и в клетках собирательных протоков в почках.
 

Протонный насос

Протонный насос по функции аналогичен кальциевому – он осуществляет активный унипорт ионов водорода. Это происходит на мембранах некоторых клеточных органелл (лизосом) и в некоторых эпителиальных клетках, которые составляют почечные канальцы.
 

Картридж АТФ

Другим примером активного транспорта является связующий картридж АТФ. Существует не менее 45 разновидностей этого механизма насоса в организме человека. Транспортные белки используются для двух трансмембранных областей и двух цитозольных.

Особенностью здесь является то, что носитель специфичен для конкретного вещества или группы соединений. В большинстве случаев этот тип активного транспорта происходит изнутри клетки во внешнюю среду. Примерами являются носители желчных солей, стеринов, холестерина и железа.

Картридж АТФКартридж АТФ

Вторичный активный транспорт

Во вторичном активном транспорте используется энергия градиента концентрации вещества, а не АТФ. Это связано с тем, что перенос ионов с первичным активным транспортом создает градиент концентрации для других ионов, транспорт которых может быть связан с первичным. В зависимости от направления транспортируемых веществ, присутствует дифференциация:

  • симпорт – передача в том же направлении;
  • антипорт – передача идет в разные стороны.

Антипортовые переносчики называются обменниками. Примерами этого типа активного транспорта являются: вторичный активный транспорт глюкозы, аминокислот, ионов калия и хлора, ионов хлора, кальция и других.

Функция вторичного активного транспорта связана с обеспечением энергией клеток, регулированием рН их внутриклеточной среды, осуществлением реабсорбции электролитов в пищеварительной системе и в почках.

Пассивный транспорт

Важнейшим свойством клеточной мембраны является ее избирательная проницаемость, благодаря которой происходит перенос веществ между внеклеточным и внутриклеточным пространством. Транспорт, осуществляемый через плазмалемму, делится на активный и пассивный. Пассивный транспорт осуществляется без потребления энергии АТФ. Перенос происходит по градиенту концентрации вещества.

Пассивный транспорт бывает двух видов:

  • диффузия – частицы растворенного вещества проходят через плазмалемму;
  • осмос – растворитель проходит через плазмалемму.

Пассивный транспорт

Диффузия

Осмос

Диффузия – это тип пассивного транспорта, при котором частицы растворенного вещества перемещаются из места с более высокой концентрацией в место с более низкой концентрацией, то есть вдоль градиента концентрации.

В зависимости от того, несет ли переносимое вещество заряд, различают простую и облегченную диффузию.

Осмос – это тип пассивного транспорта, при котором растворитель проходит через мембрану, чаще всего воду, под действием осмотического градиента. Важными условиями для осмоса являются то, что осмотические концентрации на обеих сторонах мембраны различны и что плазмалемма проницаема для воды.

При осмосе вода проходит из места с более низким уровнем в место с более высокой осмотической концентрацией. Движение воды происходит благодаря специальным каналам, называемым аквапоринами (трансмембранными белками), расположенными на поверхности клеточной мембраны.

Аквапоринов 11 разных видов. Это тетрамеры, состоящие из четырех субъединиц. В центре каждого находится пора, через которую проходят молекулы воды.

Поскольку двойной фосфолипидный слой является сложным барьером, который необходимо преодолеть, только небольшие жирорастворимые вещества (простагландины, стероидные гормоны, эфир) и небольшие неполярные молекулы (кислород, диоксид углерода, азот, оксид азота) легко преодолевают этот барьер посредством простой диффузии.

Транспорт водорастворимых веществ через мембрану осуществляется с помощью транспортных белков – носителей.

Процесс называется облегченной диффузией, транспортеры белка, участвующие в этом способе транспорта, состоят из длинной полипептидной цепи, которая многократно проходит через липидный бислой.

Таким образом, образуется каналообразная структура, через которую транспортируемое вещество проходит без контакта с мембраной. Носитель также снабжен секцией, с которой он взаимодействует с переносимым веществом.

Предполагается, что он претерпевает конформационные изменения при связывании с транспортируемым веществом

Тоничность определяет влияние раствора на живые клетки. Если определенные клетки погружены в раствор и остаются там в течение некоторого времени, можно наблюдать три типа изменений:Существуют различные формулы и методы, с помощью которых это можно определить.

В большинстве случаев это делается путем определения точки замерзания раствора. Когда в растворе находятся растворенные частицы, он замерзает при более низких температурах, и чем выше их концентрация, тем ниже температура замерзания. Осмотичность раствора зависит от его осмоляльности.

Если два раствора имеют одинаковую осмоляльность, они являются изоосмотическими, и один раствор обладает более высокой осмоляльностью, чем другой, он является гиперосмотическим, а если он имеет более низкую осмоляльность, он является гипоосмотическим.Осмос зависит от осмоляльности раствора.

Осмоляльность – это осмотическая концентрация количества частиц, содержащихся в одном килограмме воды. Единицей измерения является осмол.

  • попадание воды в клетки путем осмоса и увеличения объема клеток (в этом случае клетка находится в гипотоническом растворе);
  • утечка воды из ячеек, уменьшение объема и образование морщин (в этом случае клетка находится в гипертоническом растворе);
  • никаких перемен в клетках не наблюдается.

Последнее изменение называется изотоническим. Изотонические растворы должны отвечать следующим требованиям: иметь осмоляльность, равную осмоляльности клеточного цитозоля, и не иметь доступных веществ, которые могут проникать через плазмалемму путем диффузии.

Источник: http://medicine-simply.ru/just-medicine/aktivnyj-i-passivnyj-transport

О вашем здоровье
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: