Тот, кто изучал биологию, сталкивался с термином «диффузия». Термин диффузия относится к перемещению чего-либо (например, молекул, ионов, энергии, атомов) из области с более высокой концентрацией в более низкую. Этот процесс осуществляется с помощью градиента концентрации. Концепция диффузии не ограничивается биологией, но также принята во многих областях, таких как химия, социология, физика, финансы и экономика. В зависимости от отсутствия или присутствия молекул-посредников диффузию можно разделить на простую диффузию и облегченную диффузию.
Простая диффузия против облегченной диффузии
Основное различие между простым и облегченным состоит в том, что простая диффузия - это процесс, который переносит молекулы от более высоких концентраций к более низким без поддержки трансмембранных белков. С другой стороны, облегченная диффузия - это процесс без помощи конечных белков-носителей, которые переносят молекулы через мембрану от более высоких концентраций к более низким.
При простой диффузии растворенные вещества в растворе движутся по градиенту концентрации или через полупроницаемую мембрану. Обычно это осуществляется с помощью водородных связей, которые образуются между молекулами воды и растворенными веществами. Водородные связи временные, но в результате раствор постоянно перемешивается.
При облегченной диффузии вещество переносится через биологическую мембрану от более высоких концентраций к более низким. Химическая энергия не требуется напрямую из-за движения веществ в направлении градиента концентрации. Транспорт газа, транспорт ионов, транспорт глюкозы и аминокислот - вот лишь некоторые из примеров, которые влекут за собой облегченную диффузию.
Таблица сравнения между простой и облегченной диффузией
| Параметр сравнения | Простая диффузия | Облегченная диффузия |
|---|---|---|
| Интерпретация | Это процесс, который переносит молекулы от более высоких концентраций к более низким без поддержки трансмембранных белков. | Это процесс без помощи конечных белков-носителей, который переносит молекулы через мембрану от более высоких концентраций к более низким. |
| Процесс | Пассивный процесс | Активный или пассивный процесс |
| Скорость | Относительно медленный | Сравнительно быстро |
| Энергия из АТФ | Не требует | Может, а может и не потребовать |
| Специфическое для растворенного вещества | Нет | Всегда |
Что такое простая диффузия?
При простой диффузии помощь мембранных белков не требуется. Вещество или частица перемещаются от более высокой концентрации к более низкой, но для движения частиц вниз по склону не требуется мембранный белок. В поддержании равновесия решающее значение имеет простая диффузия.
Простая диффузия - это один из видов пассивного транспорта, и для протекания процесса не требуется химическая энергия (АТФ). В биологических системах АТФ не вызывает непосредственной простой диффузии. Градиент концентрации и кинетическая энергия способствуют простой диффузии.
При простой диффузии молекулы находятся в беспорядочном постоянном движении из-за столкновения молекул друг с другом. Педезис вызывается при столкновении частиц. Молекулы уплотняются, когда область концентрируется. В результате движение также уменьшается. Таким образом, молекулы движутся в сторону большего пространства или когда есть доступное пространство большего размера.
В биологических системах это можно проиллюстрировать простым переносом молекул на клеточном уровне. Особенность плазматической мембраны, а именно билипидная мембрана, препятствует выходу и входу всех молекул. При простой диффузии не все молекулы могут диффундировать свободно.
Что такое облегченная диффузия?
При облегченной диффузии транспортировка включает в себя пассивное движение молекулы с соответствующим градиентом концентрации и направляется присутствием другой молекулы. В конце концов, молекулы облегченной диффузии движутся с градиентом их концентрации, они не вовлекают напрямую высокоэнергетические молекулы, такие как гуанозинтрифосфат (GTP) или аденозинтрифосфат (ATP).
Через клеточную мембрану легко диффундируют небольшие неполярные молекулы. Липиды обладают гидрофобной природой, которая составляет клеточные мембраны, тогда как ионы и полярные молекулы не могут этого сделать. В результате через транспортные белки они диффундируют через мембрану.
В облегченной диффузии участвуют в основном три типа транспортных белков:
Основные различия между простой диффузией и облегченной диффузией
Вывод
Можно сделать вывод, что простая диффузия и облегченная диффузия - это два типа диффузии. Оба термина используются в биологическом. Они оба переходят от более высокой концентрации к более низкой. Чистое движение молекул на стороне клеточной мембраны в равновесном состоянии равно нулю.
Поддержка трансмембранных белков не требуется в процессе простой диффузии, тогда как облегченная диффузия требует помощи белков канала-носителя. Скорость довольно низкая при простой диффузии, но сравнительно высокая скорость в облегченной диффузии. Процесс является пассивным при простой диффузии, тогда как он может быть активным или пассивным при облегченной диффузии.
