Fagstoff

Passiv transport – diffusjon

Publisert: 27.05.2014, Oppdatert: 05.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut
Cellemembran med ionekanaler

Konsentrasjonsforskjeller i væsker og gasser blir raskt utlignet ved diffusjon, fordi atomer, molekyler og ioner er i konstant bevegelse. Når for eksempel oksygen diffunderer fra oksygenrikt blod til cellene, kalles det passiv transport fordi cellene ikke bruker energi på transporten. Mange stoffer kan passere fritt gjennom cellemembranen, mens andre må hjelpes gjennom av spesielle proteiner.

Diffusjon

Diffusjon er spredning av stoffer i gass og væske med konsentrasjonsgradienten (fra høyere til lavere konsentrasjon), slik at stoffet blir jevnt fordelt i det rommet som er tilgjengelig.

 

Diffusjon skjer ved egenbevegelser uten ytre påvirkning eller bruk av energi. Diffusjonshastigheten er påvirket av temperatur og partikkelmasse. Små partikler ved høy temperatur beveger seg raskest og gir derfor raskere diffusjon enn når partiklene er større eller temperaturen er lavere.

Ved diffusjon gjennom membraner, skiller vi mellom enkel diffusjon, fasilitert diffusjon og osmose. Alle disse er passiv transport med konsentrasjonsgradienten uten bruk av energi.

 

Enkel diffusjon

Enkel diffusjon er transport av små upolareUpolare molekyler har ingen ladning eller ladningsforskyvning. Ladningen er symmetrisk fordelt slik at det ikke finnes noen pol som er mer negativ/positiv enn en annen ende av molekylet.Oksygenmolekyler.Upolare stoffer er hydrofobe og løser seg ikke i vann, som består av polare molekyler.Eksempel på upolare stoffer er fettløselige stoffer som A- og D-vitamin, etanol, og gasser som oksygen, karbondioksid og nitrogen. molekyler rett gjennom fosfolipidlaget i cellemembranen.

 

Transporten går alltid med gradienten. Små molekyler med høy fettløselighet diffunderer raskere enn større molekyler som er mindre løselige i fett.

Stor konsentrasjonsforskjell på inn- og utsiden av membranen fører til at diffusjonen går raskere. Når forskjellen er utlignet, vil transporten bli lik begge veier.

 

Enkelt diffusjonsforsøk:

To kolber med vann og fargestoff, fotografert dag 1 og dag 2.Fyll en beholder med vann og la den stå i ro så lenge at det ikke er strømninger i vannet. Tilsett fargestoff uten å røre og følg utviklingen til neste dag.

  

Stoffer som kan diffundere gjennom fosfolipidlaget:

  • Tegning av alveole og celle med gassutveksling til kapillærer.Gassutveksling i alveoler og vev skjer ved enkel diffusjon.gasser som oksygen (O2) og karbondioksid (CO2)
  • fettløselige hormoner (stereoider) som østrogener, testosteron, tyroksin og adrenalin
  • fettløselige vitaminer: A, D, E og K
  • vannmolekyler (H2O) (Disse er polare, men er så små at de i noen grad kan passere mellom fosfolipidene.)

 

Fasilitert diffusjon. 

 

 

 

Image showing the thumbnail for content named \"Transport gjennom en cellemembran\"Simulering. Transport gjennom en cellemembran.  

 

 

Bærerprotein som transporterer molekyler gjennom cellemembranen.Fasilitert diffusjon i tre trinn.  

 

Diffusjon av vann gjennom semipermeable membraner, kalles osmose.

 

Fasilitert diffusjon

Fasilitert diffusjon er passiv transport av ioner og en del andre polare molekyler gjennom proteinkanaler i cellemembranen. Slik transport går alltid med konsentrasjonsgradienten (fra høyere til lavere konsentrasjon av stoffet) uten at cella bruker energi.

I cellemembranen sitter det mange typer spesialiserte proteiner. Noen membranproteiner danner kanaler gjennom membranen. Slike transportmolekyler kan være åpne, eller åpnes og lukkes etter behov ved hjelp av kjemiske eller elektriske signaler.

Passiv transport gjennom proteinkanaler (fasilitert diffusjon) sørger for transport av ioner og bestemte vannløselige molekyler, som ikke kan passere det hydrofobe (upolare) laget i cellemembranen. 

Tegning av membran i nervecelle.Fasilitert diffusjon gjennom ionekanaler regulerer membranpotensialet i nerveceller, – en forutsetning for at nerveimpulser kan starte og stoppe. Her er både åpne og spenningsregulerte proteinkanaler. Spesialiserte kanaler lar bestemte ionerEt ion er et atom eller molekyl med ulikt antall protoner eller elektroner som gir en elektrisk ladning. Ioner med overskudd av elektroner kalles anioner og har negativ elektrisk ladning. Ioner med underskudd av elektroner kalles kationer og har positiv elektrisk ladning. strømme fritt fra høy til lav konsentrasjon. For eksempel er én type kanal åpen for kaliumioner (K+), en annen type kanal for natriumioner (Na+) og en tredje for kloridioner (Cl-).

Transportproteinene (bærerproteinene) er spesifikke for hver type molekyl som skal transporteres.

Åpne proteinkanaler slipper ikke gjennom større molekyler som aminosyrer, glukose og små proteiner. Slike molekyler binder seg til transportproteinet slik at kanalen endrer form og slipper molekylene gjennom, uten tilført energi.

Oppgaver

Praktisk stoff

Relatert innhold