Διαφορά μεταξύ απλής διάχυσης και διευκολυνόμενης διάχυσης
Κύρια διαφορά – Απλή διάχυση έναντι διευκόλυνσης διάχυσης
Η απλή διάχυση και η διευκολυνόμενη διάχυση είναι δύο τύποι μεθόδων παθητικής μεταφοράς στις οποίες η κυτταρική μεμβράνη μεταφέρει μόρια μέσω αυτής. Χρησιμοποιεί φυσική εντροπία για να μετακινήσει μόρια από υψηλότερη συγκέντρωση σε χαμηλότερη συγκέντρωση μέχρι να εξισωθεί η συγκέντρωση. Ως εκ τούτου, δεν χρησιμοποιείται ενέργεια ATP για τη μεταφορά μορίων. Υπάρχουν τέσσερις κύριοι τύποι παθητικής μεταφοράς:όσμωση, απλή διάχυση, διευκολυνόμενη διάχυση και διήθηση. Η κύρια διαφορά μεταξύ της απλής διάχυσης και της διευκολυνόμενης διάχυσης είναι ότι η απλή διάχυση είναι ένας μη υποβοηθούμενος τύπος διάχυσης στον οποίο ένα σωματίδιο μετακινείται από υψηλότερη σε χαμηλότερη συγκέντρωση σε μια μεμβράνη ενώ ηδιευκολυνόμενη διάχυση είναι η μεταφορά ουσιών μέσω μιας βιολογικής μεμβράνης μέσω μιας βαθμίδας συγκέντρωσης μέσω ενός μορίου φορέα.
Βασικές περιοχές που καλύπτονται
1. Τι είναι η Απλή Διάχυση
– Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Μηχανισμός
2. Τι είναι η Διευκολυνόμενη Διάχυση
– Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Μηχανισμός
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της απλής διάχυσης και της διευκολυνόμενης διάχυσης
– Κοινές λειτουργίες
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της Απλής Διάχυσης και της Διευκολυνόμενης Διάχυσης
– Σύγκριση βασικών διαφορών
Βασικοί όροι:Απλή διάχυση, διευκολυνόμενη διάχυση, παθητική μεταφορά, κλίση συγκέντρωσης, διήθηση, κυτταρική μεμβράνη, πρωτεΐνες καναλιού, πρωτεΐνες φορέα
Τι είναι η Simple Diffusion
Η απλή διάχυση είναι ένας μη υποβοηθούμενος τύπος διάχυσης στον οποίο ένα σωματίδιο μετακινείται από υψηλότερη σε χαμηλότερη συγκέντρωση. Η κατευθυντική κίνηση μέσω της κλίσης συγκέντρωσης είναι παθητική. Μόλις τα μόρια κατανεμηθούν ομοιόμορφα, τα μόρια εκατέρωθεν της κυτταρικής μεμβράνης επιτυγχάνουν μια ισορροπία όπου δεν παρατηρείται καθαρή κίνηση μορίων. Γενικά, μικρά μη πολικά μόρια όπως το οξυγόνο, το διοξείδιο του άνθρακα και η αιθανόλη διαχέονται ελεύθερα στην κυτταρική μεμβράνη. Ο ρυθμός διάχυσης εξαρτάται από τη θερμοκρασία, το μοριακό μέγεθος και την απότομη κλίση της συγκέντρωσης. Η θερμοκρασία επηρεάζει την κινητική ενέργεια των σωματιδίων σε ένα διάλυμα. Τα μεγάλα σωματίδια υπόκεινται σε μεγαλύτερη αντίσταση μέσα σε ένα διάλυμα σε σύγκριση με μικρότερα σωματίδια. Επιπλέον, όταν η βαθμίδα συγκέντρωσης είναι υψηλή, περισσότερα μόρια θα περάσουν από τη μεμβράνη. Η απλή διάχυση στην κυτταρική μεμβράνη φαίνεται στο σχήμα 1 .
Εικόνα 1:Απλή διάχυση
Τι είναι η Διευκολυνόμενη Διάχυση
Διευκολυνόμενη διάχυση είναι η μεταφορά ουσιών μέσω μιας βιολογικής μεμβράνης μέσω μιας βαθμίδας συγκέντρωσης μέσω ενός μορίου φορέα. Κατά τη διευκόλυνση της διάχυσης, μεγάλα ιόντα και πολικά μόρια διαλύονται στο νερό και μεταφέρονται ειδικά και παθητικά μέσω της κυτταρικής μεμβράνης. Τα πολικά ιόντα διαχέονται μέσω πρωτεϊνών διαμεμβρανικών καναλιών και μεγάλα μόρια διαχέονται μέσω διαμεμβρανικών πρωτεϊνών φορέα . Οι πρωτεΐνες καναλιού δημιουργούν υδρόφοβες σήραγγες κατά μήκος της μεμβράνης, επιτρέποντας στα επιλεγμένα υδρόφοβα μόρια να περάσουν μέσα από τη μεμβράνη. Ορισμένες πρωτεΐνες διαύλων είναι «ανοιχτές» συνεχώς και κάποιες όπως οι πρωτεΐνες διαύλων ιόντων «περιορίζονται». Οι πρωτεΐνες-φορείς όπως οι περμεάσες αλλάζουν τη διαμόρφωσή τους καθώς μόρια όπως η γλυκόζη ή τα αμινοξέα μεταφέρονται μέσω αυτών. Aquaporins είναι ο άλλος τύπος πρωτεϊνών μεταφοράς που επιτρέπουν στο νερό να διασχίσει τη μεμβράνη τόσο γρήγορα. Η διευκολυνόμενη διάχυση μέσω μιας πρωτεΐνης καναλιού φαίνεται στο σχήμα 2 .
Εικόνα 2:Διευκολυνόμενη διάχυση
Ομοιότητες μεταξύ Simple Diffusion and Facilitated Diffusion
- Τόσο η απλή όσο και η διευκολυνόμενη διάχυση συμβαίνουν κάτω από τη βαθμίδα συγκέντρωσης από υψηλή συγκέντρωση σε χαμηλή συγκέντρωση μορίων.
- Και οι δύο τύποι δεν απαιτούν ενέργεια για τη μεταφορά μορίων.
- Η καθαρή κίνηση των μορίων και στις δύο πλευρές της κυτταρικής μεμβράνης είναι μηδέν στην ισορροπημένη κατάσταση.
Διαφορά μεταξύ της απλής διάχυσης και της διευκολυνόμενης διάχυσης
Ορισμός
Απλή διάχυση: Η απλή διάχυση είναι ένας μη υποβοηθούμενος τύπος διάχυσης στον οποίο ένα σωματίδιο μετακινείται από υψηλότερη σε χαμηλότερη συγκέντρωση.
Διευκολυνόμενη διάχυση: Η διευκολυνόμενη διάχυση είναι η μεταφορά ουσιών μέσω μιας βιολογικής μεμβράνης μέσω μιας βαθμίδας συγκέντρωσης μέσω ενός μορίου φορέα.
Εμφάνιση
Απλή διάχυση: Η απλή διάχυση λαμβάνει χώρα μέσω της διπλοστοιβάδας φωσφολιπιδίων.
Διευκολυνόμενη διάχυση: Η διευκολυνόμενη διάχυση λαμβάνει χώρα μέσω διαμεμβρανικών πρωτεϊνών.
Μεταφερόμενα μόρια
Απλή διάχυση: Η απλή διάχυση μεταφέρει μικρά, μη πολικά σωματίδια.
Διευκολυνόμενη διάχυση: Η διευκολυνόμενη διάχυση μεταφέρει μεγάλα ή πολικά σωματίδια.
Μόρια διευκόλυνσης
Απλή διάχυση: Η απλή διάχυση συμβαίνει απευθείας μέσω της κυτταρικής μεμβράνης.
Διευκολυνόμενη διάχυση: Η διευκολυνόμενη διάχυση λαμβάνει χώρα μέσω συγκεκριμένων μορίων διευκόλυνσης που ονομάζονται διαμεμβρανικές ενσωματωμένες πρωτεΐνες.
Ρυθμός διάχυσης
Απλή διάχυση: Ο ρυθμός της απλής διάχυσης είναι ευθέως ανάλογος με τη βαθμίδα συγκέντρωσης κατά μήκος της μεμβράνης καθώς και με τη διαπερατότητα της μεμβράνης του μορίου της διαλυμένης ουσίας.
Διευκολυνόμενη διάχυση: Ο ρυθμός διευκόλυνσης της διάχυσης εξαρτάται από την κινητική της μεταφοράς με τη μεσολάβηση του φορέα.
Σε διαβαθμίσεις χαμηλής συγκέντρωσης
Απλή διάχυση: Ο ρυθμός της απλής διάχυσης είναι χαμηλός σε χαμηλές συγκεντρώσεις διαλυμένης ουσίας.
Διευκολυνόμενη διάχυση: Ο ρυθμός διευκόλυνσης της διάχυσης είναι υψηλός σε χαμηλές συγκεντρώσεις διαλυμένης ουσίας σε σύγκριση με αυτόν της απλής διάχυσης.
Παραδείγματα
Απλή διάχυση: Η διάχυση αερίων στην αναπνευστική μεμβράνη και η διάχυση μορίων από το αίμα στα κύτταρα μέσω του διάμεσου υγρού είναι παραδείγματα απλής διάχυσης.
Διευκολυνόμενη διάχυση: Η αντιμεταφορά χλωρίου/διττανθρακικού στα νεφρικά σωληναριακά κύτταρα και η συνμεταφορά νατρίου με σάκχαρα όπως γλυκόζη, γαλακτόζη και φρουκτόζη και αμινοξέα είναι παραδείγματα διευκολυνόμενης διάχυσης.
Συμπέρασμα
Η απλή διάχυση και η διευκολυνόμενη διάχυση είναι δύο μέθοδοι παθητικής μεταφοράς που μεταφέρουν μόρια κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης. Τόσο η απλή όσο και η διευκολυνόμενη διάχυση συμβαίνουν μέσω μιας βαθμίδας συγκέντρωσης. Η κύρια διαφορά μεταξύ της απλής και της διευκολυνόμενης διάχυσης είναι στον μηχανισμό μεταφοράς μορίων μέσω της κυτταρικής μεμβράνης. Η απλή διάχυση επιτρέπει την άμεση μεταφορά μορίων μέσω της κυτταρικής μεμβράνης. Αντίθετα, η διευκολυνόμενη διάχυση λαμβάνει χώρα μέσω διαμεμβρανικών πρωτεϊνών όπως πρωτεΐνες φορέα, πρωτεΐνες καναλιού και ακουαπορίνες. Τα μικρά μη πολικά μόρια μεταφέρονται με απλή διάχυση. Τα μεγάλα και πολικά μόρια μεταφέρονται με διευκολυνόμενη διάχυση. Η καθαρή κίνηση των μορίων και στις δύο πλευρές της κυτταρικής μεμβράνης είναι μηδέν στην ισορροπημένη κατάσταση.
Αναφορά:
1. "Απλή διάχυση." BioNinja. Ν.π., ν.δ. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 12 Ιουνίου 2017.
2. «Διάχυση και παθητική μεταφορά». Ακαδημία Khan. Ν.π., ν.δ. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 12 Ιουνίου 2017.
Εικόνα Ευγενική προσφορά:
1. «Σχήμα απλής διάχυσης στην κυτταρική μεμβράνη-en» Της LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal – Δική δουλειά. (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia
2. "OSC Microbio 03 03 facdiff" Από CNX OpenStax – (CC BY 4.0) μέσω Commons Wikimedia
