Difusiooni ja hõlbustatud difusiooni erinevus

Difusioon vs hõlbustatud hajutamine

Nii keemikud kui ka bioloogid on pühendunud osakeste käitumise ja liikumise jälgimisele läbi erinevate kontsentratsioonipiirkondade. Keemikud võivad jälgida osakeste liikumist ühest segust teise, samal ajal kui bioloogid uurivad, kuidas need osakesed rakkudesse rakumembraani kaudu sisse ja välja lähevad. Just nende otsingute ajal puutuvad need teadlased kokku selliste mõistetega nagu difusioon ja hõlbustatud difusioon.

Difusioon tähendab osakeste passiivset transporti, mille põhjustavad mitmed tegurid, näiteks molekulide termilised või juhuslikud liikumised. Ühe osakese ühest gradiendist teise transportimise kiirus sõltub segude kontsentratsioonist, osalevate molekulide suurusest, molekuli läbitud vahemaast, välistemperatuurist, molekuli lahustuvusest ja membraani pindalast, mille ulatuses eeldatakse, et molekul töötab.
Seda mehhanismi võib nimetada ka lihtsaks difusiooniks. Asjatundjate lihtsamate selgituste kohaselt toimub lihtne difusioon, kui molekulid liiguvad kõrgema kontsentratsiooniga piirkonnast madalama kontsentratsiooniga alale. Kuna tegemist on loomuliku juhtumiga, pole lihtsas hajumises vaja energiat.

Näiteks rakulises tegevuses võib lihtsat difusiooni täheldada, kui väikesed rakud sisenevad rakku või väljuvad rakust läbi rakumembraani lipiidide kaksikkihi. Kuna mehhanismi peetakse passiivseks, ei tähenda molekulide ristumine läbi rakumembraani mingit energiat ega raku erilist tähelepanu..

Selle põhjuseks on asjaolu, et lihtsa difusiooni korral läbivad rakumembraanid väikesed mittepolaarsed molekulid - see tähendab, et näiteks hüdrofoobne molekul võib vabalt läbida membraani hüdrofoobset piirkonda, ilma et nende sarnaste komponentide tõttu oleks hülgamist. Lihtne passiivne difusioon ei hõlma valgukandjaid.
Hüdrofiilsed molekulid seevastu ei saa sobida lihtsaks difusiooniks, kuna need lükatakse tagasi, kuna nad läbivad membraani hüdrofoobset piirkonda. Sellistel juhtudel on osakeste transportimine võimalik ainult hõlbustatud lihtsa difusiooni abil.

Hõlbustatud difusioon võib olla näide passiivse transpordi või molekuli liikumisest ühest gradiendist teise. Sarnaselt lihtsa difusiooniga võib hõlbustatud difusioon ikkagi viidata molekulide liikumisele. Sellegipoolest sõltub seda tüüpi transport valgukandjatest, mis töötavad sidumis-, flip- ja vabastamismehhanismis. Seejärel liiguks molekul koos nende kandjatega.

Erinevalt lihtsast difusioonist toimub seda tüüpi transportimisel küllastumine, eriti kui kõigi lahustatud molekulide hõlbustamiseks pole piisavalt kandjaid. Seega kasutatakse transpordis energiat ja liikumiskiirus on maksimaalne.

Enamasti vajavad molekulid hõlbustatud difusiooni ajal ioonpumpa. Ioonid töötavad alternatiivina valgukandjatele erinevates tingimustes ja laborikatsetes.
Erinevust lihtsa ja hõlbustatud difusiooni vahel võib samuti juhtida gradientide kontsentratsiooni muutusele, kus molekulid liiguvad sisse ja sisse.

Lihtne difusioon hõlmab osakeste või molekulide liikumist kõrgema kontsentratsiooniga alalt madalamale. Loomulikult võivad osakesed tungida väiksemate osakestega gradientidesse, et saavutada gradientide vaheline tasakaal. Osmoos on selle molekulaarse aktiivsuse suurepärane näide.

Teisest küljest, kui laborikatsed nõuavad molekulide liikumist madalama kontsentratsiooniga alalt kõrgema kontsentratsiooniga gradiendile, võib kasutada hõlbustatud difusiooni. Teadlased võivad süstida gradientidesse kandjaid või hõlbustajaid, et molekulid pääseksid kondenseerunud osakestega piirkonda, näiteks pöördosmoosiga..

Kokkuvõte:

1.Failiseeritud difusioon ja lihtne difusioon viitavad molekulide liikumisele ühest gradiendist teise.
2.Failiseeritud difusioon on näide passiivsest ja lihtsast difusioonist.
3.Lihtne difusioon ei vaja raku aktiivsuse ajal valgukandjaid ega energia kasutamist, samas kui hõlbustatud difusioon vajab transportimiseks valgukandjaid või ioonipumpasid.
4.Hüdrofoobsetel molekulidel võib olla lihtne difusioon, samal ajal kui hüdrofiilsed molekulid vajavad raku aktiivsuse ajal hõlbustatud difusiooni.