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細胞活動はすべての生命の基盤です。地球上で最大かつ最も複雑な生物でさえ、数兆個の微細な細胞によって実行される生物学的プロセスに依存しています。個々の細胞は、多細胞宿主との間でさまざまな物質を輸送することにより、生物学的機能を果たします。細胞膜を容易に通過できない物質の中には、促進拡散と呼ばれる魅力的な輸送方法を使用するものがあります。
TL; DR(長すぎる;読まなかった)
一部の大きな、極性の、帯電した、または脂質不溶性の分子は、原形質膜全体に拡散するための支援が必要です。キャリアタンパク質またはイオンチャネルを使用した促進拡散により、これらの重要な分子(グルコースなど)が膜を通過できます。
細胞の皮
細胞膜と呼ばれる薄い層が細胞を取り囲み、細胞液または細胞質、およびオルガネラと呼ばれる特殊な構造を含むことにより、細胞の完全性を維持します。細胞膜はまた、細胞の内部に出入りする物質を調節します。細胞には、細胞膜を介して分子を移動させるためのさまざまな方法があり、これらの方法は、受動輸送と能動輸送の2つの一般的なカテゴリに分類されます。受動的輸送は細胞エネルギーを必要としないが、細胞は能動的輸送を達成するためにエネルギーを消費しなければならない。促進された拡散は、受動輸送の例です。
高から低への分子の流れ
拡散とは、分子が自然に高濃度の領域から低濃度の領域に流れるプロセスです。ただし、一部の分子は、細胞の原形質膜と適合しないため、濃度勾配の影響下で細胞に自由に出入りすることができません。細胞の原形質膜は、大きく、極性のある、帯電した、または脂質不溶性の分子に対して透過性が低いためです。拡散が促進されると、細胞は、これらの分子の一部を特殊なキャリアタンパク質に結合させるか、細胞と周囲の環境との間にチャネルを開くことにより、原形質膜を通過できるようになります。
グルコース促進
グルコースは、多くの細胞の基本的なエネルギー源として機能する糖分子です。細胞の外では、血流はグルコースを絶えず供給しますが、細胞の内部では、細胞の代謝は継続的にグルコースを消費します。結果として、細胞外のグルコースの濃度は細胞内の濃度よりも高いままですが、グルコース分子は大きすぎて、補助なしで原形質膜を通過できません。したがって、細胞は、グルコース分子に結合し、それらが細胞に入ることを可能にするグルコース特異的キャリアタンパク質を提供します。
イオンチャンネル
キャリアタンパク質を介した促進された拡散は、原形質膜を容易に通過できないさまざまな大きな分子に共通しています。例には、フルクトースとガラクトースが含まれます。これらはグルコースのような単糖類です。アミノ酸、タンパク質の構成要素。およびヌクレオシド、これはDNAおよびRNA合成に必要です。異なるタイプの拡散促進には、分子に結合せず、ナトリウム、カリウム、カルシウム、塩素などの小さな分子とイオンの迅速な輸送を可能にするチャネルを開くチャネルタンパク質が含まれます。