Diffúzió vs megkönnyített diffúzió
A kémikusok és a biológusok egyaránt elkötelezettek a részecskék viselkedésének és mozgásának megfigyelésére a koncentráció különböző területein. A kémikusok figyelemmel kísérhetik a részecskék egyik keverékből a másikba történő mozgását, miközben a biológusok megvizsgálhatják, hogyan jutnak ezek a részecskék a sejtekbe a sejtmembránon keresztül. Ezeknek a kutatásoknak a során a kutatók olyan kifejezésekkel találkoznak, mint a diffúzió és a megkönnyített diffúzió.
A diffúzió a részecskék passzív transzportjára utal, amelyet több tényező, például a molekulák termikus vagy véletlenszerű mozgása okoz. Az egyik részecske egyik gradiensről a másikra történő szállításának sebessége a keverékek koncentrációjától, az érintett molekulák méretétől, a molekula által megtett távolságtól, a külső hőmérséklettől, a molekula oldhatóságától és a membrán felületétől függ, amelyen áthalad a molekula várhatóan működni fog.
Ezt a mechanizmust egyszerű diffúziónak is nevezhetjük. A szakemberek egyszerűbb magyarázata szerint az egyszerű diffúzió akkor fordul elő, amikor a molekulák a nagyobb koncentrációjú területről lefelé mozognak az alacsonyabb koncentrációjú területre. Mivel ez természetes jelenség, az egyszerű diffúzió nem jár energiával.
Például a sejtes tevékenységekben az egyszerű diffúzió megfigyelhető, amikor kis molekulák lépnek be vagy lépnek ki a sejtbe a sejtmembrán lipid kettős rétegén keresztül. Mivel a mechanizmust passzívnak tekintik, a molekulák áthaladása a sejtmembránon nem jár semmiféle energiafelhasználással vagy sejt különös figyelmével..
Ennek oka az, hogy az egyszerű diffúzió során a kicsi nem poláros molekulák áthaladnak a sejtmembránon - vagyis például egy hidrofób molekula szabadon áthaladhat a membrán hidrofób részén anélkül, hogy hasonló komponenseik miatt kilökődést tapasztalna meg. Az egyszerű passzív diffúzió nem foglalja magában a fehérje hordozókat.
A hidrofil molekulák viszont nem alkalmasak az egyszerű diffúzióra, mivel azokat elutasítják, mivel áthaladnak a membrán hidrofób régióján. Ilyen esetekben a részecskék szállítása csak a megkönnyített egyszerű diffúzió révén lehetséges.
A megkönnyített diffúzió példája lehet egy passzív transzportnak vagy a molekulák egyik gradiens közötti mozgatásának. Az egyszerű diffúzióhoz hasonlóan a megkönnyített diffúzió még mindig utalhat a molekulák mozgására. Ennek ellenére az ilyen típusú szállítás nagymértékben függ a fehérjehordozóktól, amelyek kötési, flip és felszabadítási mechanizmussal működnek. A molekula ekkor együtt mozog ezekkel a hordozókkal.
Az egyszerű diffúzióval ellentétben a telítettség ilyen típusú szállításban fordul elő, különösen akkor, ha nincs elegendő hordozóanyag az összes oldott molekula megkönnyítésére. Így energiát hajtanak végre a szállításban, és a mozgás sebessége a legnagyobb.
A legtöbb esetben a molekuláknak ionszivattyúra van szükségük a megkönnyített diffúzió során. Az ionok a fehérje hordozók alternatívájaként működnek különböző körülmények között és laboratóriumi kísérletekben.
Az egyszerű diffúzió és a megkönnyített diffúzió közötti különbséget arra is utalhatjuk, hogy a gradiensek koncentrációja megváltozik-e, amikor a molekulák mozognak a és a.
Az egyszerű diffúzió magában foglalja a részecskék vagy molekulák mozgatását a nagyobb koncentrációjú területről az alacsonyabb koncentrációra. Természetesen a részecskék kevesebb részecskékkel léphetnek át a gradiensekbe annak érdekében, hogy egyensúlyt érjenek el a gradiensek között. Az ozmózis tökéletes példa erre a molekuláris aktivitásra.
Másrészt, ha a laboratóriumi kísérletek megkövetelik a molekulák mozgatását az alacsony koncentrációjú területről a nagyobb koncentrációjú gradiensre, akkor megkönnyített diffúzió alkalmazható. A tudósok hordozókat vagy segítőket fecskendezhetnek be a gradiensekbe annak érdekében, hogy a molekulák képesek legyenek behatolni egy olyan területre, ahol kondenzált részecskék vannak, például fordított ozmózissal.
Összefoglaló:
1.A megkönnyített diffúzió és az egyszerű diffúzió a molekulák egyik gradiensről a másikra történő mozgására utal.
2.A megkönnyített diffúzió a passzív, egyszerű diffúzió példája.
3. Az egyszerű diffúzióhoz nincs szükség fehérje hordozókra vagy energiafelhasználásra a sejtek aktivitása során, míg a megkönnyített diffúzióhoz fehérje hordozókra vagy ionszivattyúkra van szükség a szállításhoz.
4. A hidrofób molekulák egyszerű diffúzióval rendelkezhetnek, míg a hidrofil molekulák megkönnyített diffúziót igényelnek a sejtek aktivitása során.