ČO JE PODPOROVANÉ ŠÍRENIE? HLAVNÉ RYSY - BIOLÓGIE - 2026

Uľahčená difúzia je druh pasívne dopravnej bunku, v ktorej sa pohybujú molekuly v roztoku buniek, treba zásah nejakého zdroja energie.

Difúzia je jedným zo spôsobov prepravy látok medzi bunkami. Aby došlo k akejkoľvek difúzii, musí existovať koncentračný gradient, alebo čo musí byť rovnaké, musí byť v bunkovom priestore nerovnomerná distribúcia molekúl.

Difúzia umožňuje procesy, ako je výmena plynov v žiabroch a pľúcach. Pohyb molekuly akejkoľvek látky z vodného roztoku smerom k hydrofóbnej časti fosfolipidovej dvojvrstvy bunky je iniciáciou difúzie.

Rýchlosť difúzie je vyjadrená v molekulách za sekundu. Difúzia zahŕňa mieru, ktorá indikuje tendenciu molekuly "utekať" z vody: K.

Čím vyššia je hodnota K, tým väčšia je možnosť, že sa molekula rozpustí v lipidovej dvojvrstve.

K je navyše miera úmerná koeficientu priepustnosti bunkovej membrány (P) a rozdielu v koncentráciách na obidvoch stranách membrány (Claq-C2aq).

Existujú dva typy difúzie: jednoduchá difúzia a uľahčená difúzia.

Charakteristiky uľahčenej difúzie

Umožnená difúzia je typ pasívnej difúzie. Uskutočňuje sa prostredníctvom dlhých polypeptidových reťazcov: kanálové proteíny a jednotkové transportné proteíny.

Ak sú do tejto difúzie zapojené permeázy, transportovaná látka sa viaže na proteín na jednej strane membrány, zatiaľ čo keď sú zapojené kanálové proteíny, na látku sa neviažu.

Kanálové proteíny podstupujú otváracie a zatváracie pohyby. Tieto pohyby sú regulované rôznymi spôsobmi:

Regulácia pomocou väzby ligandu

Vyskytuje sa pri transporte hormónov, neurotransmiterov, iónov alebo nukleotidov.

Regulácia pomocou zmien napätia

Vyskytuje sa, keď je polarita zmenená v bode na bunkovej membráne, ktorý mení štruktúru kanála a otvára ju.

Mechanická regulácia

Vyskytuje sa vďaka priamej stimulácii na membráne.

Medzi hlavné transportéry, ktoré sú prezentované pri uľahčenej difúzii, patria:

- Všadeprítomné transportéry glukózy (GLUT).

- Transportéry aminokyselín.

- uľahčenie transportérov močoviny a ďalších.

Uľahčujúci transportér uľahčuje translokačnú cestu cez membránu.

To znamená, že uľahčujúce transportéry tvoria niekoľko rodín génov v ľudskom genóme.

Vďaka uľahčenej difúzii môžu malé ióny, ako sú K +, Na +, Cl-, monosacharidy a aminokyseliny, prechádzať cez bunkovú membránu.

Tento proces umožňuje určitým látkam prechádzať cez membránu bez priameho kontaktu s hydrofóbnymi lipidmi (ktoré sa pohybujú preč od vody).

Pohyb molekúl, ktoré sú transportované uľahčenou difúziou, nastáva v prospech koncentračného gradientu. To znamená, že funguje iba od vysokej po nízku koncentráciu.

Rýchlosť bunkového transportu pomocou uľahčenej difúzie je vyššia ako rýchlosť jednoduchej difúzie, ale závisí od množstva kanálov dostupných v membráne a jej saturačného bodu dorazí, ak všetci transportéri dosiahnu svoju maximálnu kapacitu.

Prostredníctvom uľahčenej difúzie sa transportuje špecifický typ molekuly alebo skupina úzko príbuzných molekúl.

Podľa doteraz zozbieraných dôkazov existuje len málo proteínov transportujúcich glukózu, ale ide o látku, ktorá preniká do väčšiny buniek uľahčenou difúziou.

Transportný cyklus v uľahčenej difúzii

Transportný cyklus, ktorý sa vyskytuje pri uľahčenom difúznom procese, reaguje na alternatívny prístupový model, podľa ktorého je väzobné miesto transportného proteínu striedavo vystavené jednej alebo druhej strane bunkovej membrány.

Neexistuje teda žiadna otvorená a neobmedzená permeačná dráha spájajúca tekutinové kompartmenty oddeľujúce membránu.

Potom väzba substrátu k jeho väzobnému miestu indukuje konformáciu uzavretého stavu, po ktorej nastanú nové zmeny, ktoré vystavia substrát na druhú stranu.

Potom sa väzobné miesto preorientuje na pôvodný povrch membrány. Tento cyklus sa opakuje toľkokrát, koľkokrát je to potrebné, takže už nie je potrebné prepravovať látku.

Ak sa koncentračný gradient látky zvráti z fyziologických alebo experimentálnych dôvodov, obráti sa aj smer transportéra.

Na druhej strane, keď je koncentrácia substrátu rovnaká na oboch stranách membrány, uľahčujúci transportér je v rovnováhe a jeho transportný účinok nie je potrebný.

Príklad uľahčeného šírenia

Jedným z týchto transportných proteínov je inzulín, ktorý uľahčuje difúziu glukózy a znižuje jej koncentráciu v krvi.

Nabité ióny rozpustené vo vode sa môžu transportovať iba vďaka zásahu proteínov, ktoré tvoria transmembránové kanály.

Väčšie molekuly tiež prechádzajú bunkovou membránou vďaka transmembránovým nosičovým proteínom, ako sú napríklad permeázy.

Referencie

1. Biológia on-line (s / f). Uľahčená difúzia. Získané z: biology-online.org
2. Herrera Shirley a ďalší (2011). Typ membránových ložísk. Získané z: membranascelulares.blogspot.com
3. Khanacademy (2011). Čo je to uľahčená difúzia? Obnovené z: khanacademy.org
4. Fyziologický web (2016). Uľahčená difúzia. Získané z: physiologyweb.com
5. Zúñiga Blanco (2009). Svetová biológia 10. a 11. miesto. Druhé vydanie. Editorial Eduvisión. San Jose Kostarika. Strany 43 a 44.