Resapan difasilitasi

Di mana ia berlaku

Resapan difasilitasi berlaku pada membran plasma, pada protein pembawa dan protein saluran yang terbenam dalam lapisan dwifosfolipid. Ia digunakan untuk molekul yang terlalu besar atau terlalu polar untuk melalui membran secara terus, seperti glukosa, asid amino dan ion.

Tiga tapak kerap muncul dalam soalan peperiksaan. Glukosa memasuki sel darah merah dan sel otot melalui protein pembawa glukosa.

Ion natrium dan kalium merentasi membran neuron melalui saluran ion apabila impuls melaluinya. Glukosa dan asid amino keluar daripada sel epitelium vilus ke dalam kapilari darah melalui resapan difasilitasi selepas terkumpul di dalam sel.

Membran organel seperti mitokondrion juga mempunyai protein saluran dan pembawa untuk tujuan yang sama.

Bahan masuk dan hasil

• Bahan masuk: molekul atau ion tertentu, seperti glukosa, asid amino, ion natrium atau ion klorida, pada bahagian membran yang berkepekatan tinggi.
• Bahan masuk: protein pembawa dengan tapak pengikatan yang sepadan bentuknya, atau protein saluran yang membentuk liang berisi air dengan saiz dan cas yang sepadan.
• Bahan masuk: kecerunan kepekatan merentasi membran, iaitu satu-satunya sumber daya penggerak.
• Hasil: molekul atau ion yang sama, tidak berubah, pada bahagian yang berkepekatan rendah.
• Hasil: protein pembawa atau saluran kembali kepada keadaan asalnya, sedia untuk molekul seterusnya.
• Hasil: tiada ATP digunakan dan tiada ADP terhasil, yang membezakan proses ini daripada pengangkutan aktif.

Langkah-langkahnya

1. Molekul tertentu, seperti glukosa, hadir pada kepekatan lebih tinggi di satu bahagian membran.
2. Molekul itu berlanggar dengan membran melalui pergerakan rawak, tetapi tidak dapat melalui lapisan dwifosfolipid kerana ia terlalu besar atau terlalu polar.
3. Molekul itu terikat pada protein pembawa, atau memasuki protein saluran yang terbuka, yang sepadan dengan bentuknya.
4. Protein pembawa mengubah bentuk untuk menggerakkan molekul merentasi membran; protein saluran hanya membenarkan molekul lalu.
5. Molekul dibebaskan di bahagian lain, di mana kepekatannya lebih rendah.
6. Protein itu tidak berubah dan boleh mengangkut lebih banyak molekul.
7. Pergerakan bersih berterusan sehingga kepekatan sama di kedua-dua bahagian; selepas itu molekul masih merentas tetapi pada kadar yang sama dalam setiap arah.

Mengapa ia penting dan bagaimana ia dikawal

Resapan difasilitasi membolehkan sel menyerap molekul yang diperlukan, seperti glukosa memasuki sel darah merah atau sel usus, tanpa menggunakan tenaga. Kerana ia bergantung pada bilangan protein pembawa dan protein saluran yang terhad, kadarnya mendatar apabila semua protein sentiasa digunakan, tidak seperti resapan biasa.

Kadarnya dikawal oleh tiga perkara. Kecuraman kecerunan kepekatan menentukan seberapa cepat molekul sampai ke protein.

Bilangan protein pembawa atau saluran pada membran menentukan kadar maksimum; sel boleh menambah bilangan ini dengan memasukkan lebih banyak protein, iaitu cara insulin meningkatkan pengambilan glukosa oleh sel otot. Suhu mempengaruhi tenaga kinetik molekul dan seterusnya kadar perlanggaran dengan protein.

Protein saluran menambah satu lagi kawalan: sebahagiannya berpintu, membuka atau menutup sebagai tindak balas kepada isyarat. Saluran natrium dan kalium pada neuron hanya terbuka apabila keupayaan membran berubah, dan inilah yang membolehkan impuls saraf bergerak sebagai gelombang dan bukannya bocor secara berterusan.

Bagaimana ia diperiksa

Soalan sering meminta anda membandingkan resapan difasilitasi dengan resapan biasa dan pengangkutan aktif, mengenal pasti proses yang berlaku dalam sesuatu senario, atau menerangkan mengapa molekul seperti glukosa memerlukan protein pembawa untuk merentasi membran.

Soalan graf ialah soalan yang perlu disediakan. Graf kadar melawan perbezaan kepekatan menunjukkan resapan biasa sebagai garis lurus, manakala resapan difasilitasi meningkat kemudian mendatar pada satu paras.

Anda dijangka menerangkan paras mendatar ini dari segi semua protein pembawa telah digunakan. Item aneka pilihan menguji arah pergerakan (menuruni kecerunan) dan keperluan tenaga (tiada).

Item berstruktur memberikan sel seperti sel darah merah, sel epitelium vilus atau neuron dan meminta anda menamakan proses pengangkutan bagi molekul yang dilabel serta memberi justifikasi.

Salah faham biasa

Contoh soalan bergaya peperiksaan

Soalan. Seorang murid mengukur kadar pengambilan glukosa oleh sel darah merah yang diletakkan dalam larutan glukosa dengan kepekatan yang semakin meningkat. Kadar meningkat dengan curam pada mulanya, kemudian mendatar dan kekal malar walaupun kepekatan digandakan lagi.

Apabila eksperimen diulang dengan menambah perencat respirasi, keputusannya sama. (a) Namakan proses yang membolehkan glukosa memasuki sel darah merah.

(b) Terangkan mengapa kadar mendatar pada kepekatan tinggi. (c) Terangkan apa yang ditunjukkan oleh keputusan dengan perencat respirasi tentang proses ini.

Jawapan model. (a) Resapan difasilitasi. (b) Glukosa terlalu besar dan polar untuk merentasi lapisan dwifosfolipid, jadi ia masuk melalui protein pembawa yang khusus.

Pada kepekatan rendah, menaikkan kepekatan menambah bilangan molekul glukosa yang sampai ke pembawa, jadi kadar meningkat. Pada kepekatan tinggi, semua protein pembawa sentiasa digunakan, jadi kadar dihadkan oleh bilangan protein pembawa dan tidak dapat meningkat lagi.

(c) Perencat menghentikan respirasi, jadi tiada ATP dihasilkan. Oleh sebab pengambilan tidak berubah, proses ini tidak menggunakan ATP: ia pasif, didorong hanya oleh kecerunan kepekatan, dan ini menolak pengangkutan aktif.

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim