6.8 : Facilitated Transport

התכונות הכימיות והפיזיקליות של קרומי הפלזמה גורמות להם להיות חדירים באופן סלקטיבי. מכיוון שלממברנות פלזמה יש אזורים הידרופוביים והידרופיליים, חומרים צריכים להיות מסוגלים לחצות את שני האזורים. האזור ההידרופובי של הממברנות דוחה חומרים כגון יונים טעונים. לכן, חומרים כאלה זקוקים לחלבוני קרום מיוחדים כדי לחצות קרום בהצלחה. בהעברה מקלה, הידועה גם בשם דיפוזיה מקלה, מולקולות ויונים נעים על פני הממברנה דרך שני סוגים של חלבוני הובלת ממברנה: חלבוני תעלה וחלבונים נשאים. חלבוני הובלת ממברנות אלה מאפשרים דיפוזיה ללא צורך באנרגיה נוספת.

חלבוני ערוץ

חלבוני תעלה יוצרים נקבובית הידרופילית שדרכה יכולות לעבור מולקולות טעונות, ובכך להימנע מהשכבה ההידרופובית של הממברנה. חלבוני ערוץ הם ספציפיים לחומר נתון. לדוגמה, Aquaporins הם חלבוני ערוץ המאפשרים באופן ספציפי את הובלת המים דרך קרום הפלזמה.

חלבוני ערוץ תמיד פתוחים או מגודרים על ידי מנגנון כלשהו לבקרת זרימה. תעלות מגודרות נשארות סגורות עד שיון או חומר מסוים נקשר לתעלה, או עד שמתרחש מנגנון אחר. תעלות מגודרות נמצאות בקרומים של תאים כגון תאי שריר ותאי עצב. התכווצויות שרירים מתרחשות כאשר הריכוזים היחסיים של יונים בצד הפנימי והחיצוני של הממברנה משתנים עקב סגירה או פתיחה מבוקרת של שערי התעלה. ללא מחסום מוסדר, התכווצות השרירים לא תתרחש ביעילות.

חלבונים נשאים

חלבונים נשאים נקשרים לחומר מסוים וגורמים לשינוי קונפורמטיבי בחלבון. השינוי הקונפורמטיבי מאפשר תנועה במורד שיפוע הריכוז של החומר. מסיבה זו, קצב ההובלה אינו תלוי בשיפוע הריכוז, אלא במספר החלבונים הנשאים הזמינים. למרות שידוע כי חלבונים משנים את צורתם כאשר קשרי המימן שלהם מתערערים, המנגנון המלא שבאמצעותו חלבונים נשאים משנים את הקונפורמציה שלהם אינו מובן היטב.

שיעורי דיפוזיה

אף על פי שמדובר בדיפוזיה פשוטה יותר מדיפוזיה פשוטה, ההובלה הקלה מאפשרת דיפוזיה להתרחש בקצב מדהים. חלבוני תעלה נעים עשרות מיליוני מולקולות בשנייה, וחלבונים נשאים נעים בין אלף למיליון מולקולות בשנייה.