6.8 : Facilitated Transport

Plazma zarlarının kimyasal ve fiziksel özellikleri, seçici olarak geçirgen olmalarına neden olur. Plazma zarları hem hidrofobik hem de hidrofilik bölgelere sahip olduğundan, maddelerin her iki bölgeyi de enine yapabilmesi gerekir. Membranların hidrofobik alanı, yüklü iyonlar gibi maddeleri iter. Bu nedenle, bu tür maddelerin bir zarı başarılı bir şekilde geçmek için özel zar proteinlerine ihtiyacı vardır. Kolaylaştırılmış difüzyon olarak da bilinen kolaylaştırılmış taşımada, moleküller ve iyonlar iki tür zar taşıma proteini aracılığıyla bir zar boyunca hareket eder: kanal proteinleri ve taşıyıcı proteinler. Bu zar taşıma proteinleri, ek enerji gerektirmeden difüzyonu sağlar.

Kanal Proteinleri

Kanal proteinleri, yüklü moleküllerin geçebileceği hidrofilik bir gözenek oluşturur, böylece zarın hidrofobik tabakasından kaçınır. Kanal proteinleri belirli bir madde için spesifiktir. Örneğin, aquaporinler, suyun plazma zarından taşınmasını özel olarak kolaylaştıran kanal proteinleridir.

Kanal proteinleri ya her zaman açıktır ya da akışı kontrol etmek için bir mekanizma tarafından kapılıdır. Kapılı kanallar, belirli bir iyon veya madde kanala bağlanana veya başka bir mekanizma meydana gelene kadar kapalı kalır. Kapılı kanallar, kas hücreleri ve sinir hücreleri gibi hücrelerin zarlarında bulunur. Kas kasılmaları, bir zarın iç ve dış taraflarındaki nispi iyon konsantrasyonları, kanal kapılarının kontrollü kapanması veya açılması nedeniyle değiştiğinde meydana gelir. Düzenlenmiş bir bariyer olmadan, kas kasılması verimli bir şekilde gerçekleşemez.

Taşıyıcı Proteinler

Taşıyıcı proteinler, proteinde konformasyonel bir değişikliğe neden olan belirli bir maddeye bağlanır. Konformasyonel değişiklik, maddenin konsantrasyon gradyanında aşağı doğru hareketi mümkün kılar. Bu nedenle, taşıma hızı konsantrasyon gradyanına değil, mevcut taşıyıcı proteinlerin sayısına bağlıdır. Proteinlerin hidrojen bağları kararsızlaştığında şekil değiştirdiği bilinmesine rağmen, taşıyıcı proteinlerin konformasyonlarını değiştirdiği tam mekanizma iyi anlaşılmamıştır.

Difüzyon Oranları

Basit difüzyondan daha fazla ilgili olsa da, kolaylaştırılmış taşıma, difüzyonun inanılmaz oranlarda gerçekleşmesini sağlar. Kanal proteinleri saniyede on milyonlarca molekülü hareket ettirir ve taşıyıcı proteinler saniyede bin ila bir milyon molekülü hareket ettirir.