Difuzija proti olajšani difuziji
Kemiki in biologi so podobno namenjeni opazovanju vedenja in gibanja delcev skozi različna območja koncentracije. Kemiki lahko spremljajo gibanje delcev iz ene mešanice v drugo, medtem ko lahko biologi preučijo, kako ti delci gredo v celice in iz njih skozi celično membrano. Med temi prizadevanji se ti znanstveniki srečujejo s pojmi, kot sta difuzija in olajšana difuzija.
Difuzija se nanaša na pasivni transport delcev, ki ga povzroča več dejavnikov, kot so toplotni ali naključni premiki molekul. Hitrost prenosa enega delca iz enega gradienta v drugega je odvisna od koncentracije zmesi, velikosti vpletenih molekul, razdalje, ki jo prekriva molekula, zunanje temperature, topnosti molekule in površine membrane, nad katero molekula naj bi delovala.
Ta mehanizem lahko imenujemo tudi preprosta difuzija. V preprostejših razlagah strokovnjakov pride do preproste difuzije, ko se molekule premaknejo z območja z večjo koncentracijo navzdol na območje z nižjo koncentracijo. Ker gre za naraven pojav, v enostavni difuziji ni vnosa energije.
Na primer pri celičnih aktivnostih lahko opazimo preprosto difuzijo, ko majhne molekule vstopijo v celico ali izstopijo iz nje skozi lipidni dvoplast celične membrane. Ker se mehanizem šteje za pasiven, križanje molekul skozi celično membrano ne vključuje porabe energije ali posebne pozornosti od celice.
To je zato, ker pri preprosti difuziji majhne nepolarne molekule prehajajo skozi celično membrano - kar pomeni, da lahko na primer hidrofobna molekula prosto prehaja skozi hidrofobno območje membrane, ne da bi se odbila zaradi podobnih komponent. Preprosta pasivna difuzija ne vključuje beljakovinskih prenašalcev.
Hidrofilne molekule pa po drugi strani ne morejo biti primerne za preprosto difuzijo, ker bodo zavrnjene, ko bodo prešle skozi hidrofobno območje membrane. V takšnih primerih bo prevoz delcev mogoč le s pomočjo preproste difuzije.
Lahko bi rekli, da je olajšana difuzija primer pasivnega prenosa ali gibanja molekule iz enega gradienta v drugega. Podobno kot preprosta difuzija, se lahko olajšana difuzija še vedno nanaša na gibanje molekul. Kljub temu je ta vrsta prevoza zelo odvisna od beljakovinskih prenašalcev, ki delujejo na mehanizem za vezanje, previjanje in sproščanje. Molekula bi se nato premikala skupaj s temi nosilci.
Za razliko od preproste difuzije se pri tej vrsti prevoza zgodi nasičenost, zlasti kadar ni na voljo dovolj nosilcev, ki bi olajšali vse molekule topljene snovi. Tako v transportu vlada energija, hitrost gibanja pa je največja.
V večini primerov molekule med olajšanimi difuzijami potrebujejo ionsko črpalko. Ioni delujejo kot alternativa nosilcem beljakovin v različnih pogojih in laboratorijskih poskusih.
Razliko med preprosto difuzijo in olajšano difuzijo je mogoče izluščiti glede na spremembo koncentracije gradientov, kjer se molekule premikajo od in v.
Preprosta difuzija vključuje premik delcev ali molekul iz območja večje koncentracije v nižjo koncentracijo. Seveda lahko delci prodrejo v gradiente z manj delci, da bi dosegli ravnovesje med gradienti. Osmoza je odličen primer za to molekularno aktivnost.
Ko pa laboratorijski poskusi zahtevajo premik molekul od območja nižje koncentracije do gradienta z višjo koncentracijo, se lahko uporabi olajšana difuzija. Znanstveniki lahko v gradientih vbrizgajo nosilce ali olajševalce, da bi molekule lahko prodrle na območje s kondenziranimi delci, kot je pri obratni osmozi.
Povzetek:
1.Facilitirana difuzija in preprosta difuzija se nanašata na gibanje molekul iz enega gradienta v drugega.
2.Facilitirana difuzija je primer pasivne, preproste difuzije.
3.Za enostavna difuzija ne potrebujemo prenašalcev beljakovin ali porabe energije med celično aktivnostjo, medtem ko za lažjo difuzijo potrebujejo proteinske nosilce ali ionske črpalke.
4.Hidrofobne molekule imajo lahko preprosto difuzijo, medtem ko hidrofilne molekule med celično aktivnostjo potrebujejo olajšano difuzijo..