拡散と促進拡散: 違いと比較

促進拡散と拡散は、細胞膜の助けを借りて細胞内で物質が輸送される 2 種類の受動輸送システムです。

濃度が等しくなるまで、自然のエントロピーを利用して、より高い濃度の分子をより低い結合状態に移動させます。

主要な取り組み

1. 拡散は高濃度から低濃度への粒子の受動的な移動ですが、拡散の促進には粒子の輸送に膜タンパク質が必要です。
2. 促進拡散は選択的であり、特定の分子のみが膜を通過できるようにします。
3. 拡散は、促進された拡散よりも大きな分子または荷電分子の遅いプロセスです。

拡散と促進拡散

拡散とは、粒子がリン脂質の間を高濃度の領域から低濃度の領域へと移動するプロセスです。促進拡散とは、粒子が直接拡散できないため、特殊な膜チャネルを介して拡散するプロセスです。

拡散は、物質が他の粒子の助けを借りずに、より高い濃度からより低い濃度に伝播するタイプの拡散です。

分子が均一に散布された後は、細胞膜の両領域の分子が均一な状態に近づくため、粒子の鋭い動きは観察されなくなります。

促進拡散は、キャリア分子と濃度勾配を使用して行われます。化学物質は促進拡散によって生体膜を通過して輸送されます。

極性分子と大きなイオンは水に溶解し、促進拡散によって制御された受動的な方法で細胞膜を通過します。拡散速度が速くなります。

比較表

比較のパラメータ		促進拡散。
速度	正規分布に比べて拡散速度が速いです。	それはリン脂質二重層を介して起こります
軍隊	拡散は、膜全体に存在する濃度勾配によって決定されます。	駆動力は、膜内の溶質濃度の圧力差です。
発生	拡散は細胞壁内の濃度勾配と拡散速度に依存します。	それは膜貫通タンパク質を介して発生します
拡散率	拡散は無極性の小さな粒子を移動させます。	ベクターを介した輸送の動力学は、促進された拡散の速度を決定します。
輸送手段	拡散は無極性の小さな粒子を移動させます。	極性のある大きな粒子を輸送します。

拡散とは何ですか？

溶媒密度は、細胞の細胞質内で溶質を輸送するために重要です。 拡散は、化学物質が空間全体でその濃度が等しくなるまで、溶液の割合が高い領域から溶液の割合が低い領域に移動するときに発生します。

二酸化炭素、エタノール、酸素などの小さな非極性原子。これらは細胞膜を容易に通過します。

拡散速度は分子の大きさと濃度勾配によって形成される傾斜によって影響を受けます。これは化学物質の濃度を調節する体内の方法の 1 つです。

その結果、体内のそのような化合物の最適または最適な濃度がすぐには得られない可能性があります。 細胞質の密度が増加すると、分子やガスの動きが遅くなりますが、細胞質の密度が低い場合はその逆が当てはまります。

細胞膜の両側の分子は、均等に広がった後、分子が正味の動きをしない平衡状態に達します。

分子のサイズは、生体膜を介した拡散速度に影響を与えます。分子が大きいと、膜を越えて移動するのが難しくなり、拡散速度が低下します。

細胞膜内の分子などの脂溶性分子は、脂質層をすばやく移動できます。

促進拡散とは？

二酸化炭素や酸素などの一部の分子は細胞膜を直接拡散できますが、他の分子は疎水性コアを通過するのに助けが必要です。

補助拡散では、分子はチャネルやキャリアなどの膜タンパク質とともに細胞膜を横切って移動します。

カリウムやカルシウムなどのイオンの移動、ヘモグロビンを介した血液中の酸素の伝播、血液中のグルコースやアミノ酸の細胞への伝播はすべて促進拡散の例です。

これらの分子には濃度勾配があるため、細胞と一緒に移動することによって細胞内に（または細胞外に）拡散する可能性があります。 ただし、それらは帯電しているか極性があるため、単独で膜のリン脂質部分を通過することはできません。

キャリアの構造変化に関連するエネルギー障壁は、チャネルタンパク質を通る拡散に影響を与える溶媒粘度の活性化エネルギーよりも重要です。

温度によりキャリア輸送速度がより急速に増加します。 促進輸送タンパク質は、これらの分子を膜の疎水性中心から保護し、分子の通過を可能にします。

促進拡散は、酸素、栄養素、イオンの移動など、細胞内の最適な恒常性を維持するために必要な重要な細胞操作を実行するために使用されます。

チャネルとキャリアタンパク質は、補助輸送タンパク質の XNUMX つの主要なタイプです。

拡散と促進拡散の主な違い

1. 拡散では、小さくて非極性の分子だけが細胞膜を通過できますが、促進拡散では、大きくて極性の分子も通過できます。
2. 拡散の場合、粒子は濃度勾配の方向に伝播しますが、原子は両方向、つまりその逆方向と濃度勾配の方向に移動できます。
3. 拡散は阻害剤分子の影響を受けませんが、特定の阻害剤分子は拡散の促進を防ぐことができます。
4. 拡散は ATP からのエネルギーを必要としないため、エネルギーを消費しない輸送手段ですが、促進拡散は ATP からのエネルギーを必要とする場合と必要としない場合があります。
5. 拡散は細胞膜を通って直接起こりますが、促進拡散は特殊な促進分子である膜貫通内在性タンパク質によって促進されます。

参考情報

1. https://journals.physiology.org/doi/abs/10.1152/physrev.1990.70.4.1135
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021925818969656