Kim biyoloji okuduysa, difüzyon terimiyle karşılaşmıştır. Difüzyon terimi, herhangi bir şeyin (örneğin moleküller, iyonlar, enerji, atomlar) daha yüksek konsantrasyonlu bir bölgeden daha düşük konsantrasyona hareketi olarak adlandırılır. Bu süreç, konsantrasyondaki bir gradyan yardımıyla yürütülür. Difüzyon kavramı biyoloji ile sınırlı olmayıp kimya, sosyoloji, fizik, finans, ekonomi gibi birçok alanda da kabul görmektedir. Kolaylaştırıcı moleküllerin yokluğuna veya varlığına bağlı olarak, difüzyon basit difüzyon ve kolaylaştırılmış difüzyon olarak ikiye ayrılabilir.
Basit Difüzyon ve Kolaylaştırılmış Difüzyon
Basit ve kolaylaştırılmış arasındaki temel fark, basit difüzyonun molekülleri transmembran proteinlerin desteği olmadan daha yüksek konsantrasyonlardan daha düşük konsantrasyonlara taşıyan bir işlem olmasıdır. Öte yandan, kolaylaştırılmış difüzyon, molekülleri zar boyunca daha yüksek konsantrasyonlardan daha düşük konsantrasyonlara taşıyan taşıyıcı nihai proteinlerin yardımı olmadan bir işlemdir.
Basit difüzyonda, bir çözeltideki çözünenler, bir konsantrasyon gradyanı boyunca veya yarı geçirgen bir zar boyunca hareket eder. Genellikle su molekülleri ile çözünen maddeler arasında oluşan hidrojen bağları yardımıyla gerçekleştirilir. Hidrojen bağları geçicidir, ancak sonuç olarak bir çözelti sürekli karıştırılır.
Kolaylaştırılmış difüzyonda, madde biyolojik bir zardan daha yüksek konsantrasyonlardan daha düşük konsantrasyonlara taşınır. Maddelerin konsantrasyon gradyanının yönü boyunca hareketi nedeniyle kimyasal enerji doğrudan gerekli değildir. Gaz taşıma, iyon taşıma ve glikoz ve amino asit taşıma, kolaylaştırılmış difüzyon gerektiren örneklerden birkaçıdır.
Basit Difüzyon ve Kolaylaştırılmış Difüzyon Arasındaki Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma Parametresi | Basit difüzyon | Kolaylaştırılmış difüzyon |
|---|---|---|
| Tercüme | Transmembran proteinlerin desteği olmadan molekülleri daha yüksek konsantrasyonlardan daha düşük konsantrasyonlara taşıyan bir işlemdir. | Molekülleri zar boyunca daha yüksek konsantrasyonlardan daha düşük konsantrasyonlara taşıyan taşıyıcı nihai proteinlerin yardımı olmayan bir işlemdir. |
| İşlem | pasif süreç | Aktif veya pasif süreç |
| Hız | nispeten yavaş | Nispeten hızlı |
| ATP'den gelen enerji | Gerektirmez | Gerektirebilir veya gerektirmeyebilir |
| çözünen spesifik | Numara | Hep |
Basit Difüzyon nedir?
Basit difüzyonda zar proteinlerinin yardımına ihtiyaç yoktur. Madde veya parçacık daha yüksek bir konsantrasyondan daha düşük bir konsantrasyona hareket eder, ancak parçacıkların yokuş aşağı hareketi zar proteini gerektirmez. Dengenin korunmasında basit difüzyon çok önemlidir.
Basit difüzyon, pasif taşıma türlerinden biridir ve sürecin ilerlemesi için kimyasal enerji (ATP) gerektirmez. Biyolojik sistemlerde, ATP doğrudan basit difüzyonu sağlamaz. Konsantrasyon gradyanı ve kinetik enerji, basit difüzyonu hızlandırır.
Basit difüzyonda, moleküllerin birbirine çarpması nedeniyle moleküller rastgele sabit hareket halindedir. Parçacıkların çarpışması meydana geldiğinde pedesis denir. Alan konsantre olduğunda moleküller sıkıştırılır. Sonuç olarak, hareket de azalır. Böylece, moleküller daha büyük alana doğru hareket eder veya daha büyük bir alan bulunduğunda.
Biyolojik sistemlerde hücresel düzeyde basit moleküler taşıma ile örneklenebilir. Plazma zarının yani bilipid zarın özelliği tüm moleküllerin giriş ve çıkışını engeller. Basit difüzyonda, tüm moleküller serbestçe dağılamaz.
Kolaylaştırılmış Difüzyon Nedir?
Kolaylaştırılmış difüzyonda taşıma, bir molekülün ilgili konsantrasyon gradyanı ile pasif hareketini içerir ve başka bir molekülün varlığı tarafından yönlendirilir. Sonuçta, kolaylaştırılmış difüzyon molekülleri, konsantrasyon gradyanlarıyla hareket ederler, guanozin trifosfat (GTP) veya adenosin trifosfat (ATP) gibi yüksek enerjili molekülleri doğrudan içermezler.
Hücre zarı boyunca, polar olmayan küçük moleküller kolayca yayılır. Lipitler, hücre zarlarını oluşturan hidrofobik bir yapıya sahiptir, oysa iyonlar ve polar moleküller bunu yapamaz. Sonuç olarak, taşıma proteinleri yoluyla zar boyunca yayılırlar.
Kolaylaştırılmış difüzyonda yer alan başlıca üç tür taşıma proteini vardır:
Basit Difüzyon ve Kolaylaştırılmış Difüzyon Arasındaki Temel Farklar
Çözüm
Basit difüzyon ve kolaylaştırılmış difüzyonun difüzyon türlerinden ikisi olduğu sonucuna varılabilir. Her iki terim de biyolojik olarak kullanılır. Her ikisi de daha yüksek bir konsantrasyondan daha düşük bir konsantrasyona geçer. Dengelenmiş durumda hücre zarının yanındaki moleküllerin net hareketi sıfırdır.
Basit difüzyon sürecinde transmembran proteinlerin desteği gerekli değildir, oysa kolaylaştırılmış difüzyon, taşıyıcı kanal proteinlerinin yardımını gerektirir. Basit difüzyonda hız oldukça yavaştır, ancak kolaylaştırılmış difüzyonda hız nispeten yüksektir. Basit difüzyonda süreç pasifken, kolaylaştırılmış difüzyonda aktif veya pasif olabilir.
