Erleichterte Diffusion
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LoslegenEnglisch: facilitated diffusion, facilitated transport, passive-mediated transport
Definition
Unter erleichterter Diffusion versteht man eine Form des passiven Transports, bei dem Moleküle oder Ionen über Transmembranproteine in Richtung ihres Konzentrationsgefälles durch eine biologische Membran geschleust werden, ohne dass dabei ATP verbraucht wird.
Einteilung
Man unterscheidet nach der Art der verwendeten Transmembranproteine zwei verschiedene Formen der erleichterten Diffusion:
Erleichterte Diffusion durch Poren bzw. Kanäle
Beim Transport von Ionen oder kleinen polaren Molekülen wird das Substrat durch Poren bzw. Kanäle in der Zellmembran transportiert. Da die von Proteinen gebildeten Kanäle spezielle chemische Eigenschaften aufweisen, erfolgt der Transport selektiv. Die Kanäle sind zudem "gated", d.h. sie können sich öffnen und schließen, und so den Fluss der Ionen/Moleküle über die Membran in Abhängigkeit von Stoffwechselerfordernissen der Zelle kontrollieren.
Carriervermittelte erleichterte Diffusion
Größere Moleküle (z.B. Glukose) werden über Carrierproteine durch die Zellmembran transportiert. Carrierproteine (z.B. Permeasen) können wie Enzyme bestimmte Substrate binden. Sie ändern ihre Konformation und verlagern die Substrate so durch die Membran.
Physiologie
Im Unterschied zur einfachen Diffusion unterliegt die erleichterte Diffusion einer Sättigungskinetik, da die Anzahl der Transmembranproteine in der Zellmembran begrenzt ist. Sie steigt daher nicht proportional zum Konzentrationsunterschied zwischen beiden Seiten der Biomembran an wie bei der einfachen Diffusion. Darüber hinaus ist sie von chemischen und thermischen Einfüssen abhängig, welche die Faltung der Transmembranproteine und damit ihre Transportkapazität beeinflussen. Zudem kann der Transport kompetitiv gehemmt werden.