Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Rakkude nahk
- Molekulid voolavad kõrgest madalani
- Glükoosi hõlbustamine
- Ioonkanalid
Rakuline tegevus on kogu elu alus. Isegi kõige suuremad ja keerukamad organismid Maal toetuvad bioloogilistele protsessidele, mida viivad läbi triljonid mikroskoopilised rakud. Üksikud rakud täidavad oma bioloogilisi funktsioone, transportides mitmesuguseid materjale mitmerakulistesse peremeestesse ja tagasi. Mõned ained, mis ei pääse rakumembraanist kergesti läbi, kasutavad põnevat transpordimeetodit, mida nimetatakse hõlbustatud difusiooniks.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Mõned suured, polaarsed, elektrilaenguga või lipiidides lahustumatud molekulid vajavad difusiooni läbi plasmamembraani. Hõlbustatud difusioon kandevalkude või ioonkanalite abil võimaldab neil olulistel molekulidel (näiteks glükoosil) membraani ületada.
Rakkude nahk
Plasmamembraaniks kutsutav õhuke kiht ümbritseb rakke ja säilitab raku terviklikkuse, sisaldades rakuvedelikku ehk tsütoplasmat ja spetsiaalseid struktuure, mida nimetatakse organellideks. Plasmamembraan reguleerib ka aineid, mis sisenevad raku sisemusse või väljuvad sellest. Rakkudel on molekulide liikumiseks läbi rakumembraani mitmesuguseid meetodeid ja need meetodid jagunevad kahte üldisesse kategooriasse: passiivne transport ja aktiivne transport. Rakk peab kulutama energiat aktiivse transpordi teostamiseks, samas kui passiivne transport ei vaja raku energiat. Hõlbustatud difusioon on näide passiivsest transpordist.
Molekulid voolavad kõrgest madalani
Difusioon on protsess, mille käigus molekulid voolavad looduslikult kõrge kontsentratsiooniga aladelt madala kontsentratsiooniga aladele. Mõni molekul ei saa aga kontsentratsioonigradiendi mõjul vabalt rakku siseneda ega sellest väljuda, kuna need ei ühildu rakkude plasmamembraaniga, mis on vähem läbilaskev molekulidele, mis on suured, polaarsed, elektrilaenguga või lipiidides lahustumatud. Hõlbustatud difusiooniga võib rakk "aidata" osa neist molekulidest läbi plasmamembraani, sidudes need spetsiaalsete kandjavalkudega või avades raku ja ümbritseva keskkonna vahel kanalid.
Glükoosi hõlbustamine
Glükoos on suhkru molekul, mis on paljude rakkude peamiseks energiaallikaks. Väljaspool raku varustab vereringe pidevalt glükoosi, raku sees tarbib raku metabolism pidevalt glükoosi. Selle tagajärjel jääb glükoosi kontsentratsioon väljaspool raku kõrgemaks kui rakusisene kontsentratsioon, kuid glükoosimolekul on liiga suur, et läbi viia plasmamembraan abita. Seega pakub rakk glükoosispetsiifilisi kandjavalke, mis seonduvad glükoosimolekulidega ja võimaldavad neil rakku siseneda.
Ioonkanalid
Kandjate valkude kaudu hõlbustatud difusioon on tavaline paljude suuremate molekulide puhul, mis ei pääse plasmamembraanist kergesti läbi. Näited hõlmavad fruktoosi ja galaktoosi, mis on monosahhariidid nagu glükoos; aminohapped, valkude ehitusplokid; ja nukleosiidid, mis on vajalikud DNA ja RNA sünteesiks. Teist tüüpi hõlbustatud difusioon hõlmab kanalivalke, mis ei seo molekulidega, vaid pigem avavad kanali, mis võimaldab väiksemate molekulide ja ioonide, näiteks naatriumi, kaaliumi, kaltsiumi ja kloori kiiret transporti.