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Was versteht man unter erleichterter Diffusion?
Die erleichterte Diffusion, auch als erleichterter Transport oder passiv-vermittelter Transport bezeichnet, kann als passive Bewegung von Molekülen durch die Zellmembran durch einen Konzentrationsgradienten mittels eines Trägermoleküls (Membranprotein) beschrieben werden. Dieser Prozess wird durch zwei verschiedene Arten von Transportproteinen vermittelt – Kanalproteine und Trägerproteine.
An der erleichterten Diffusion sind hochenergetische Moleküle wie Adenosintriphosphat (ATP) oder Guasosintriphosphat (GTP) nicht direkt beteiligt, da sich die Moleküle entlang ihres Konzentrationsgradienten bewegen. Beispiele für eine erleichterte Verbreitung sind:
- Co-Transport von Natrium zusammen mit Glucose, Galactose, Fructose, Aminosäuren.
- Der Gegentransport von Chlorid/Bicarbonat in renalen Tubuluszellen.
Was ist einfache Diffusion?
Einfache Diffusion ist der Prozess, bei dem gelöste Stoffe entlang eines Konzentrationsgradienten in einer Lösung oder durch eine semipermiable Membran bewegt werden. Die einfache Diffusion erfolgt durch die Wirkung von Wasserstoffbrückenbindungen, die sich zwischen Wassermolekülen und gelösten Stoffen bilden. Die Geschwindigkeit der einfachen Diffusion wird von den Eigenschaften der Zelle, der Größe der diffundierenden Moleküle und der umgebenden Lösung beeinflusst. Beispiele für einfache Diffusion sind:
- Diffusion von Gasen durch die Atmungsmembran.
- Diffusion von Molekülen aus dem Blut zu den Zellen durch interstitielle Flüssigkeit.
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Erleichterte vs. einfache Diffusion in Tabellenform
| VERGLEICHSGRUNDLAGE | ERLEICHTERTE DIFFUSION | EINFACHE DIFFUSION |
| Beschreibung | Die erleichterte Diffusion beinhaltet die Bewegung von Stoffen durch eine biologische Membran durch einen Konzentrationsgradienten mittels eines Trägermoleküls. | Einfache Diffusion bringt die Bewegung von Partikeln von einem Bereich hoher Konzentration zu einem Bereich niedriger Konzentration durch eine Membran ohne die Unterstützung von Trägermolekülen mit sich. |
| Hemmung | Die erleichterte Diffusion kann durch einen spezifischen Inhibitor gehemmt werden, der an die Trägermoleküle bindet. | Kein Inhibitormolekül kann den Vorgang der einfachen Diffusion hemmen. |
| ATP-Anforderung | Die erleichterte Diffusion kann Energie von ATP erfordern oder auch nicht. | Einfache Diffusion erfordert keine Energie von ATP. |
| Moleküle | Durch erleichterte Diffusion werden große oder polare Partikel durch die Plasmamembran transportiert. | Durch einfache Diffusion werden kleine, unpolare Moleküle durch eine Plasmamembran geleitet. |
| Auftreten | Die erleichterte Diffusion erfolgt durch spezifische Facilitator-Moleküle, die als Transmembran-Integralproteine bezeichnet werden. | Die einfache Diffusion erfolgt direkt durch die Zellmembran. |
| Diffusionsrate bei niedrigem Konzentrationsgradient | Bei niedriger Konzentration des gelösten Stoffes ist die Geschwindigkeit der erleichterten Diffusion im Vergleich zur einfachen Diffusion relativ hoch. | Bei niedriger Konzentration des gelösten Stoffes ist die Geschwindigkeit der einfachen Diffusion im Vergleich zur erleichterten Diffusion relativ gering. |
| Besonderheit | Die erleichterte Diffusion ist immer spezifisch für gelöste Stoffe. | Einfache Diffusion ist nicht spezifisch für gelöste Stoffe. |
| Faktoren, die die Diffusionsrate beeinflussen | Die Geschwindigkeit der erleichterten Diffusion hängt von der Kinetik des trägervermittelten Transports ab. | Die Geschwindigkeit der einfachen Diffusion hängt von der Membranpermeabilität, der Größe der Moleküle und dem Konzentrationsgradienten über die Membran ab. |
| Art des Prozesses | Die erleichterte Diffusion kann ein aktiver oder ein passiver Prozess sein. | Einfache Diffusion ist normalerweise passiv. |
| Art der Membran | Die erleichterte Diffusion erfolgt durch Transmembranproteine. | Durch die Phospholipiddoppelschicht findet eine einfache Diffusion statt. |
| Beispiele | Co-Transport von Natrium zusammen mit Glucose, Galactose, Fructose, Aminosäuren. Der Gegentransport von Chlorid/Bicarbonat in Nierentubuluszellen. | Diffusion von Gasen durch die Atmungsmembran. Diffusion von Molekülen aus dem Blut in die Zellen durch interstitielle Flüssigkeit. |
Was sind einige der Ähnlichkeiten zwischen einfacher und erleichterter Diffusion?
- Sowohl die erleichterte als auch die einfache Diffusion benötigen nicht unbedingt Energie.
- Sowohl bei der erleichterten als auch bei der einfachen Diffusion bewegen sich Moleküle von einem Bereich hoher Konzentration zu einem Bereich niedriger Konzentration.