Wie biologie heeft gestudeerd, is de term diffusie tegengekomen. De term diffusie verwijst naar de beweging van iets (bijvoorbeeld moleculen, ionen, energie, atomen) van een gebied met een hogere naar een lagere concentratie.
Dit proces wordt aangestuurd met behulp van een gradiënt in concentratie. Het concept van diffusie is niet beperkt tot de biologie, maar wordt ook op veel gebieden geaccepteerd, zoals scheikunde, sociologie, natuurkunde, financiën en economie.
Op basis van de afwezigheid of aanwezigheid van facilitatormoleculen kan diffusie worden onderverdeeld in eenvoudige diffusie en gefaciliteerde diffusie.
Key Takeaways
- Eenvoudige diffusie vindt plaats wanneer moleculen door het celmembraan bewegen van een gebied met een hoge concentratie naar een gebied met een lage concentratie. Gefaciliteerde diffusie daarentegen vindt plaats wanneer moleculen door het membraan worden geholpen door specifieke transporteiwitten.
- Voor eenvoudige diffusie is geen energie nodig, terwijl voor gefaciliteerde diffusie soms energie nodig is.
- Gefaciliteerde diffusie transporteert grote of polaire moleculen die niet gemakkelijk door het celmembraan kunnen gaan door eenvoudige diffusie.
Eenvoudige diffusie versus gefaciliteerde diffusie
Eenvoudige diffusie wordt aangedreven door de concentratiegradiënt, waarbij moleculen van hoog naar laag bewegen totdat een evenwicht is bereikt. Gefaciliteerde diffusie omvat het gebruik van transporters of kanalen om moleculen door het membraan te laten gaan, en vindt plaats langs de concentratiegradiënt.
Bij eenvoudige diffusie bewegen opgeloste stoffen in een oplossing langs een concentratiegradiënt of over een semipermeabel membraan. Het wordt uitgevoerd met behulp van waterstofbruggen die zich vormen tussen watermoleculen en opgeloste stoffen.
Waterstofbruggen zijn tijdelijk, maar daardoor wordt een oplossing constant geroerd.
De stof wordt getransporteerd over een biologisch membraan van hogere naar lagere concentraties in gefaciliteerde diffusie. Chemische energie is niet direct vereist vanwege de beweging van stoffen langs de richting van de concentratiegradiënt.
Gastransport, ionentransport en glucose- en aminozuurtransport zijn enkele voorbeelden van gefaciliteerde diffusie.
Vergelijkingstabel
| Parameter van vergelijking | Eenvoudige diffusie | Gefaciliteerde diffusie |
|---|---|---|
| Interpretatie | Het is een proces dat moleculen van hogere naar lagere concentraties transporteert zonder de ondersteuning van transmembraaneiwitten. | Het is een proces zonder de hulp van uiteindelijke dragereiwitten dat moleculen van hogere naar lagere concentraties over het membraan transporteert. |
| Proces | Passief proces | Het actieve of passieve proces |
| Speed | Relatief langzaam | Relatief snel |
| Energie uit ATP | Heeft niet nodig | Kan wel of niet nodig zijn |
| Oplossing specifiek | Nee | Altijd |
Wat is eenvoudige diffusie?
Bij eenvoudige diffusie is hulp van membraaneiwitten niet nodig. De stof of het deeltje beweegt van een hogere concentratie naar een lagere, maar de neerwaartse beweging van deeltjes vereist geen membraaneiwit.
Bij het handhaven van het evenwicht is eenvoudige diffusie cruciaal.
Eenvoudige diffusie is een van de soorten passief transport en voor de voortgang van het proces is geen chemische energie (ATP) nodig. In biologische systemen zorgt ATP niet direct voor eenvoudige diffusie.
Concentratiegradiënt en kinetische energie voeden eenvoudige diffusie.
Bij eenvoudige diffusie zijn moleculen in willekeurige constante beweging als gevolg van het raken van moleculen met elkaar. Pedesis wordt genoemd wanneer de botsing van deeltjes plaatsvindt.
De moleculen worden verdicht wanneer het gebied wordt geconcentreerd. Hierdoor neemt ook de beweging af.
Zo verplaatsen moleculen zich naar de grotere ruimte of wanneer er een grotere ruimte beschikbaar is.
In biologische systemen kan dit worden geïllustreerd door het eenvoudige moleculaire transport op cellulair niveau. Het kenmerk van de plasmamembraan, namelijk het bilipidenmembraan, voorkomt het in- en uitstappen van alle moleculen.
Bij eenvoudige diffusie kunnen niet alle moleculen vrij diffunderen.
Wat is gefaciliteerde diffusie?
Bij gefaciliteerde diffusie omvat transport de passieve beweging van een molecuul met zijn respectieve concentratiegradiënt en wordt het gestuurd door de aanwezigheid van een ander molecuul. De moleculen van gefaciliteerde diffusie bewegen immers met hun concentratiegradiënt, ze zijn niet direct betrokken bij hoogenergetische moleculen zoals guanosinetrifosfaat (GTP) of adenosine trifosfaat (ATP).
Door het celmembraan diffunderen kleine niet-polaire moleculen gemakkelijk. Lipiden hebben een hydrofobe de natuur die celmembranen vormt, terwijl ionen en polaire moleculen dat niet kunnen.
Als gevolg hiervan diffunderen ze via transporteiwitten over het membraan.
Er zijn hoofdzakelijk drie soorten transporteiwitten die betrokken zijn bij gefaciliteerde diffusie:
- Een dragereiwit is specifiek voor een ion, molecuul of groep stoffen. Het droeg het molecuul of ion door van vorm over het membraan te veranderen.
- Gated channel-eiwit opent voornamelijk een poort om moleculen door het membraan te laten gaan. Een bindingsplaats bevindt zich op gepoorte kanalen die specifiek zijn voor een bepaald ion of molecuul.
- Kanaaleiwit - In het membraan werkt het als een porie die kleine ionen of watermoleculen snel doorlaat. De waterkanaaleiwitten laten water met een zeer hoge snelheid over het membraan diffunderen.
Belangrijkste verschillen tussen eenvoudige diffusie en gefaciliteerde diffusie
- Alleen kleine moleculen kunnen in eenvoudige diffusie worden getransporteerd. Aan de andere kant kunnen zowel grote als kleine moleculen worden getransporteerd met gefaciliteerde diffusie.
- Eenvoudige diffusie vindt plaats door de fosfolipidendubbellaag of gewoon in een oplossing. Aan de andere kant vindt door transmembraaneiwit gefaciliteerde diffusie plaats.
- De snelheid van eenvoudige diffusie is evenredig met de membraanpermeabiliteit en de concentratiegradiënt van het opgeloste molecuul, terwijl de snelheid van gefaciliteerde diffusie afhankelijk is van door een drager gemedieerde kinetiek.
- De moleculen bij eenvoudige diffusie passeren uitsluitend in de richting van de gradiëntconcentratie, terwijl bij gefaciliteerde diffusie de beweging van moleculen plaatsvindt in tegengestelde richtingen van de gradiëntconcentratie.
- Als het gaat om facilitatormoleculen, vindt eenvoudige diffusie plaats door het celmembraan, terwijl gefaciliteerde diffusie plaatsvindt via bepaalde facilitatormoleculen.
- https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.3181/00379727-212-43986
- https://journals.physiology.org/doi/abs/10.1152/physrev.1990.70.4.1135
Laatst bijgewerkt: 11 juni 2023
Ik heb zoveel moeite gestoken in het schrijven van deze blogpost om jou van waarde te kunnen zijn. Het zal erg nuttig voor mij zijn, als je overweegt het te delen op sociale media of met je vrienden/familie. DELEN IS ️
Piyush Yadav heeft de afgelopen 25 jaar als natuurkundige in de lokale gemeenschap gewerkt. Hij is een natuurkundige die gepassioneerd is om wetenschap toegankelijker te maken voor onze lezers. Hij heeft een BSc in natuurwetenschappen en een postdoctoraal diploma in milieuwetenschappen. Je kunt meer over hem lezen op zijn bio pagina.
De informatie is zeer duidelijk en georganiseerd, waardoor het gemakkelijk te begrijpen is. Het artikel is goed geschreven en gezaghebbend.
Ik ben het met je eens. De uitgebreide vergelijking tussen eenvoudige en gefaciliteerde verspreiding draagt in grote mate bij aan het begrip van de concepten.
Dit artikel dient als een waardevolle bron voor studenten. De vergelijkingstabel biedt een snelle referentie om de verschillen tussen eenvoudige en gefaciliteerde diffusie te begrijpen.
Ik heb eerder diffusie bestudeerd en dit artikel heeft het concept uitstekend vereenvoudigd. Het is zeer informatief voor beginners.
Het artikel onderzoekt effectief de onderliggende mechanismen van diffusie, waardoor het een waardevol naslagwerk is voor zowel studenten als onderzoekers.
De verklaring van gefaciliteerde diffusie is bijzonder inzichtelijk. De gedetailleerde beschrijving van de betrokken transporteiwitten vergroot het begrip van het proces.
Ik ben het er helemaal mee eens. De discussie over transporteiwitten geeft een uitgebreid beeld van gefaciliteerde diffusie.
Het artikel presenteert een gedetailleerde vergelijking tussen eenvoudige en gefaciliteerde verspreiding, waardoor lezers een grondig inzicht in het onderwerp kunnen krijgen.
Het is een goed onderbouwd artikel dat met succes complexe wetenschappelijke concepten in een licht verteerbaar formaat levert.
Het artikel mist een diepgaande analyse van de potentiële beperkingen van diffusiemechanismen, wat meer diepgang aan het onderwerp zou toevoegen.
Het artikel maakt een duidelijk onderscheid tussen eenvoudige en gefaciliteerde verspreiding, wat zeer nuttig is voor educatieve doeleinden.
Het is waar. Het artikel behandelt het onderwerp uitgebreid en effectief.