In diesem Artikel werden wir die Bedeutung des Trägerproteins bei der erleichterten Diffusion kennen. Wie das Trägerprotein beim Diffusionsprozess verschiedener gelöster Stoffe durch die Plasmamembran der Zelle hilft.
Trägerprotein ist das membrangebundene Protein, das die spezifische Substanz über interzelluläre Kompartimente in extrazelluläre Flüssigkeiten befördert. Trägerproteine befinden sich in der Struktur, die normalerweise eine Lipiddoppelschicht wie Zellmembran, Chloroplasten und Mitochondrien aufweist.
Abhängig davon, welche Art von Energie das Trägerprotein nutzt, wird es in drei Hauptklassen eingeteilt: ATP-getrieben, elektrochemisch getrieben und lichtgetrieben.
Was ist erleichterter Diffusionstransport?
Erleichterte Diffusion wird auch als erleichterter Transport oder passiv vermittelter Transport bezeichnet. Es ist der Prozess des kontinuierlichen passiven Transports von Molekülen, Ionen oder gelösten Stoffen durch die biologische Lipiddoppelschichtmembran mit Hilfe von integralen Transmembranproteinen.
Aufgrund der passiven Art der Diffusion benötigt der Prozess während des Transports selbst keinen direkten chemischen Energieantrieb aus der ATP-Hydrolyse. In diesem Prozess bewegen sich Moleküle gemäß dem Konzentrationsgradienten nach unten, dh von einer hohen Konzentration an gelösten Stoffen zu einem niedrigen Konzentrationsgradienten.
Aufgrund der Beteiligung der Transmembran während des Transports hängt die Bewegung des Moleküls von der Wechselwirkung zwischen dem membranständigen Protein oder Trägerprotein und der Fracht ab. Die erleichterte Diffusionsrate hängt vom Konzentrationsgradienten des Moleküls über die Membran ab.
Erleichterter Diffusionstransportmechanismus
Die durch das Trägerprotein getragene erleichterte Diffusion nutzt die Transporter, die in der Doppelschicht der biologischen Membran vorhanden sind. Trägerproteine sind hochspezifisch für bestimmte Moleküle.
Ein bestimmtes Trägerprotein bindet nur an sein spezifisches Molekül und ermöglicht dann den Durchgang durch die Membran. Wenn ein bestimmtes Molekül eine hohe Konzentration aufweist, sagen wir im Zelläußeren, dann bindet das Molekül an das Trägerprotein und unterliegt Konformationsänderungen, um den Durchgang des Moleküls zu erleichtern die andere Seite der Membran.
Größere Moleküle wie die durchdringen werden durch die Membran transportiert, indem sie an Trägerproteine binden, die ihre Konformation weiter verändern. Es ist bekannt, dass Trägerproteine daran beteiligt sind passive Diffusion sowie aktive Diffusion.
Benötigt erleichterte Diffusion Trägerproteine?
Um den Prozess der erleichterten Diffusion durchzuführen, benötigen verschiedene Arten von Proteinen wie Kanalproteine, Gated-Proteine und Trägerproteine. Jeder Proteintyp spielt seine spezifische Rolle während des Transports von Molekülen durch biologische Membranen.
Trägerproteine sind Transportproteine, die besonders spezifisch für ein Ion, ein Molekül oder gelöste Stoffe sind. Wenn sich das Zielion oder -molekül an das Trägerprotein anlagert oder daran bindet, erfährt das Trägerprotein Konformationsänderungen und transportiert das Ion oder Molekül durch die Membran.
Die Stelle, an der das Zielion angelagert ist, wird als bezeichnet aktives Zentrum des Trägerproteins. Nach der Lieferung des Zielions oder -moleküls an die gewünschte Stelle nimmt das Trägerprotein seine ursprüngliche Form wieder an und macht sich bereit, das nächste Ion oder Molekül aufzunehmen.
Warum sind Trägerproteine für die erleichterte Diffusion erforderlich?
Im Prozess der erleichterten Diffusion Träger Proteine sorgen für die Hydrophilie Moleküle mit einer Bewegung bergab gemäß Konzentrationsgradient. Um die Ionen oder Moleküle durch die biologische Membran zu transportieren, werden die Transportproteine benötigt.
Trägerproteine übernehmen den Transport von Zuckern, Aminosäuren und Nukleosiden. Glukose, die primäre Energiequelle des Stoffwechsels, wird vom Trägerprotein aufgenommen und in die Zelle transportiert. das Glukosetransportprotein wird gewöhnlich als ein 55-kd-Protein in den menschlichen RBCs (roten Blutkörperchen) identifiziert.
Arten von Trägerproteinen in erleichterter Diffusion
Als Grundlage der vom Trägerprotein verwendeten Energiequelle wird es in drei Typen unterteilt: ATP-gesteuert, lichtgesteuert und elektrochemisches Potential-gesteuert.
Beim ATP-gesteuerten Trägerprotein benötigt das Protein das ATP für den Prozess des Molekültransports. Im elektrochemischen Potential-getriebenen Trägerprotein erhält das Protein seine Energie für den Transport durch das elektrochemische Potential. Der lichtgetriebene Trägerprotein-Molekültransport erfolgt durch die Photonen.
Rolle des Trägerproteins bei der erleichterten Diffusion
Trägerproteine sind erforderlich, um den Transport bestimmter Moleküle oder Ionen durchzuführen, die aufgrund ihrer Größe nicht durch die Membran transportiert werden. Kleinere Moleküle oder Ionen diffundieren einfach bergab des Konzentrationsgradienten, aber für größere Moleküle ist es schwierig, da biologische Membranen aus Phospholipiden bestehen, die nur eine bestimmte Molekülgröße durchlassen.
Das Trägerprotein als Name bezeichnet das Protein, das das Molekül von einer Seite der biologischen Membran zur anderen Seite trägt. Sie sind über die biologische Membran vorhanden und führen den Transport von selektiven Molekülen wie Zucker, Aminosäure usw. durch.
Wie funktionieren Trägerproteine bei der erleichterten Diffusion?
Die Trägerproteine binden über ihre aktive Stelle an den spezifischen gelösten Stoff oder das Molekül. Dann erfährt das aktive Zentrum nacheinander Konformationsänderungen auf der einen Seite und dann auf der anderen Seite.
Verändern Trägerproteine bei erleichterter Diffusion ihre Form?
Ja, das Trägerprotein erfährt Konformationsänderungen, nachdem es an das ausgewählte Molekül oder den gelösten Stoff gebunden wurde, und erlangt nach erfolgreichem Transport dieses ausgewählten Moleküls seine ursprüngliche Form zurück.
Wie ändert Trägerprotein seine Form?
Auf der exponierten Oberfläche des Trägerproteins befindet sich das aktive Zentrum. Wenn das Zielmolekül kam und an das aktive Zentrum gebunden wurde, ändert das aktive Zentrum die Form seines aktiven Zentrums, so dass kein anderes Molekül oder eine Überfüllung von Molekülen auftritt.
Valinomycin ist das passive Trägerprotein, das an das Kalium bindet und es über den Körper transportiert Zellmembran bis auf seine Konzentration. Valinomycin hatte eine hohe Selektivität für Kalium.
Kann die erleichterte Diffusion durch Trägerproteine gesättigt werden?
Die erleichterte Diffusion hat eine wichtige Eigenschaft der Sättigung. Der Sättigungspunkt des Trägerproteins ist bekannt, wenn alle aktiven Bindungsstellen mit dem Zielmolekül besetzt sind. Es gibt keine einzelne Stelle, die für die Bindung ausgewählter Moleküle verfügbar ist.
Aber wenn der Konzentrationsgradient das Gleichgewicht über der Membran erreicht, gibt es keinen Transport von Molekülen. Somit erreichte die erleichterte Diffusion die Sättigungsstufe.
Was passiert mit der erleichterten Diffusion, wenn der Proteinträger gesättigt wird?
Trägerproteine haben eine begrenzte Anzahl von Bindungsstellen für die Zielmoleküle. Bei der niedrigen Konzentration an gelösten Stoffen ist eine größere Anzahl von Bindungsstellen verfügbar, maximale Diffusionsgeschwindigkeit. Bei der hohen Konzentration an gelösten Stoffen wird die verfügbare Bindungsstelle weniger, so dass das Transportniveau abfällt.
Wenn alle Bindungsstellen besetzt sind, wird der erreichte Sättigungspunkt als bezeichnet maximal transportieren (TM). Dann wurde das Transportniveau konstant.
Wie unterscheidet sich die erleichterte Diffusion durch Trägerprotein von der einfachen Diffusion?
Einfach ist die passive Bewegung des Moleküls gemäß dem Konzentrationsgradienten, aber bei der erleichterten Diffusion wird Trägerprotein für den Transport durch die Membran und die Bewegung gemäß dem Abfall des Konzentrationsgradienten benötigt.
Die Geschwindigkeit der einfachen Diffusion ist im Vergleich zur Rate der erleichterten Diffusion sehr gering. Der einfache Diffusionsprozess ist nicht lösungsspezifisch, sondern erleichtert den Diffusionstransport ausgewählter gelöster Stoffe.
Die einfache Diffusion wird durch die Anwesenheit des Inhibitors nicht beeinträchtigt. Das erleichterte Diffusion abgeschlossen ist in Gegenwart von Inhibitoren gehemmt.
Was ist der Unterschied zwischen Diffusion und erleichterter Diffusion?
Bei der einfachen Diffusion bewegt sich der gelöste Stoff nur in eine Richtung, dh von hoher Konzentration zu niedriger. In dem erleichterte Diffusion, es kann sowohl bergab als auch bergauf in Konzentrationsrichtung bidirektional sein.
Einfache Diffusion beinhaltete die Bewegung nur kleiner Moleküle. Große und polare Moleküle werden durch die erleichterte Diffusion transportiert. Bei der einfachen Diffusion erfolgt die Molekülbewegung durch die Oberfläche der Membran, bei der erleichterten Diffusion bestimmte Arten von Transportproteinen wie: Träger, Kanal und gated Protein, das für den Transport von Molekülen benötigt wird.
Zusammenfassung
Um den Artikel abzurunden, stellen wir fest, dass die erleichterte Diffusion durch das Trägerprotein, das für den Transport von großen und polaren Molekülen durch die Membran erforderlich ist, die normalerweise schwierig durch die Membran zu passieren, zu einer geringeren Porosität der biologischen Membran führt.
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