Verschil tussen eenvoudige diffusie en gefaciliteerde diffusie

Belangrijkste verschil - Eenvoudige diffusie versus gefaciliteerde diffusie

Eenvoudige diffusie en gefaciliteerde diffusie zijn twee soorten passieve transportmethoden waarbij het celmembraan moleculen door het transporteert. Het maakt gebruik van natuurlijke entropie om moleculen van een hogere concentratie naar een lagere concentratie te verplaatsen totdat de concentratie gelijk wordt. Daarom wordt er geen ATP-energie gebruikt voor het transport van moleculen. Er zijn vier hoofdtypen van passief transport: osmose, eenvoudige diffusie, gefaciliteerde diffusie en filtratie. De grootste verschil tussen eenvoudige diffusie en gefaciliteerde diffusie is dat eenvoudige diffusie is een niet-ondersteunde diffusiesoort waarbij een deeltje van een hogere naar een lagere concentratie over een membraan beweegt terwijl gefaciliteerde diffusie is het transport van stoffen over een biologisch membraan door een concentratiegradiënt door middel van een dragermolecuul.

Key Areas Covered

1. Wat is Simple Diffusion
      - Definitie, functies, mechanisme
2. Wat is gefaciliteerde diffusie
      - Definitie, functies, mechanisme
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen Simple Diffusion en Facilitated Diffusion
      - Veelvoorkomende eigenschappen
4. Wat is het verschil tussen Simple Diffusion en Facilitated Diffusion
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Simple Diffusion, Facilitated Diffusion, Passive Transport, Concentration Gradient, Filtration, Cell Membrane, Channel proteins, Carrier Proteins

Wat is Simple Diffusion

Eenvoudige diffusie is een niet-ondersteunde diffusiemethode waarbij een deeltje van een hogere naar een lagere concentratie beweegt. De gerichte beweging door de concentratiegradiënt is passief. Zodra de moleculen gelijkmatig zijn verdeeld, bereiken de moleculen aan beide zijden van het celmembraan een evenwicht waarbij geen netto beweging van moleculen wordt waargenomen. Over het algemeen diffunderen kleine niet-polaire moleculen zoals zuurstof, koolstofdioxide en ethanol vrij door het celmembraan. De snelheid van diffusie hangt af van de temperatuur, moleculaire grootte en de steilheid van de concentratiegradiënt. Temperatuur beïnvloedt de kinetische energie van deeltjes in een oplossing. Grote deeltjes worden binnen een oplossing aan een hogere weerstand blootgesteld in vergelijking met kleinere deeltjes. Bovendien zullen, wanneer de concentratiegradiënt hoog is, meer moleculen door het membraan gaan. Eenvoudige diffusie over het celmembraan wordt getoond in Figuur 1.

Figuur 1: Eenvoudige verspreiding

Wat is gefaciliteerde diffusie

Gefaciliteerde diffusie is het transport van stoffen over een biologisch membraan door een concentratiegradiënt door middel van een dragermolecuul. Tijdens gefaciliteerde diffusie worden grote ionen en polaire moleculen in water opgelost en specifiek en passief over het celmembraan getransporteerd. Polaire ionen diffunderen erdoorheen transmembraan kanaal-eiwitten en grote moleculen diffunderen erdoorheen transmembraandragerproteïnen. Kanaaleiwitten maken hydrofobe tunnels over het membraan, waardoor de geselecteerde hydrofobe moleculen door het membraan kunnen gaan. Sommige kanaaleiwitten worden te allen tijde 'geopend' en sommige zoals ionkanaaleiwitten zijn 'gated'. Dragereiwitten zoals permeasen veranderen hun conformatie, omdat moleculen zoals glucose of aminozuren daardoorheen worden getransporteerd. aquaporines zijn de andere soorten transporteiwitten die ervoor zorgen dat water zo snel over het membraan kan stromen. Gefaciliteerde diffusie door een kanaalproteïne is weergegeven in Figuur 2.

Figuur 2: Gefaciliteerde diffusie

Overeenkomsten tussen eenvoudige diffusie en gefaciliteerde diffusie

• Zowel eenvoudige als gefaciliteerde diffusie vindt plaats langs de concentratiegradiënt van een hoge concentratie naar een lage concentratie van moleculen.

• Beide typen hebben geen energie nodig voor het transport van moleculen.

• De netto beweging van moleculen aan beide zijden van het celmembraan is nul bij de geëquilibreerde toestand.

Verschil tussen eenvoudige diffusie en gefaciliteerde diffusie

Definitie

Eenvoudige verspreiding: Eenvoudige diffusie is een niet-ondersteunde diffusiemethode waarbij een deeltje van een hogere naar een lagere concentratie beweegt.

Gefaciliteerde diffusie: Gefaciliteerde diffusie is het transport van stoffen over een biologisch membraan door een concentratiegradiënt door middel van een dragermolecuul.

voorval

Eenvoudige verspreiding: Eenvoudige diffusie vindt plaats door de fosfolipide dubbellaag.

Gefaciliteerde diffusie: Gefaciliteerde diffusie vindt plaats via transmembraaneiwitten.

Getransporteerde moleculen

Eenvoudige verspreiding: Eenvoudige diffusie transporteert kleine, niet-polaire deeltjes.

Gefaciliteerde diffusie: Gefaciliteerde diffusie transporteert grote of polaire deeltjes.

Facilitator Moleculen

Eenvoudige verspreiding: Eenvoudige diffusie vindt rechtstreeks plaats door het celmembraan.

Gefaciliteerde diffusie: Gefaciliteerde diffusie vindt plaats via specifieke faciliterende moleculen die transmembraan-integrale eiwitten worden genoemd.

Snelheid van diffusie

Eenvoudige verspreiding: De snelheid van eenvoudige diffusie is rechtevenredig met de concentratiegradiënt over het membraan evenals de membraanpermeabiliteit van het opgeloste molecuul.

Gefaciliteerde diffusie: De snelheid van gefaciliteerde diffusie hangt af van de kinetiek van door transport gemedieerd transport.

Bij lage concentratiegradiënten

Eenvoudige verspreiding: De snelheid van de eenvoudige diffusie is laag bij lage opgeloste concentraties.

Gefaciliteerde diffusie: De snelheid van gefaciliteerde diffusie is hoog bij lage opgeloste concentraties in vergelijking met die van eenvoudige diffusie.

Voorbeelden

Eenvoudige verspreiding: Diffusie van gassen over de ademhalingsmembraan en diffusie van moleculen van het bloed naar de cellen door de interstitiële vloeistof zijn voorbeelden van eenvoudige diffusie.

Gefaciliteerde diffusie: Het tegentransport van chloride / bicarbonaat in renale tubulaire cellen en de cotransport van natrium met suikers zoals glucose, galactose en fructose en aminozuren zijn voorbeelden van gefaciliteerde diffusie. 

Conclusie

Eenvoudige diffusie en gefaciliteerde diffusie zijn twee passieve transportmethoden die moleculen door het celmembraan dragen. Zowel eenvoudige als gefaciliteerde diffusie vindt plaats via een concentratiegradiënt. Het belangrijkste verschil tussen eenvoudige en gefaciliteerde diffusie zit in hun mechanisme om moleculen over het celmembraan te transporteren. Eenvoudige diffusie maakt het directe transport van moleculen door het celmembraan mogelijk. Daarentegen vindt gefaciliteerde diffusie plaats via transmembraaneiwitten zoals dragereiwitten, kanaaleiwitten en aquaporinen. Kleine niet-polaire moleculen worden getransporteerd door eenvoudige diffusie. Grote en polaire moleculen worden getransporteerd door gefaciliteerde diffusie. De netto beweging van moleculen aan beide zijden van het celmembraan is nul bij de geëquilibreerde toestand.

Referentie:

1. "Simple Diffusion." BioNinja. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 12 juni 2017. 
2. "Diffusie en passief vervoer." Khan Academy. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 12 juni 2017. 

Afbeelding met dank aan:

1. "Schema eenvoudige diffusie in celmembraan-nl" door LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal - Eigen werk. (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "OSC Microbio 03 03 facdiff" door CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia