Im erleichterten Transport, auch als erleichterte Diffusion bezeichnet, bewegt sich Material mit Hilfe von Transmembranproteinen über die Plasmamembran in einem Konzentrationsgradienten (von hoher zu niedriger Konzentration), ohne dass zelluläre Energie verbraucht wird. Die Substanzen, die einem erleichterten Transport unterzogen werden, würden jedoch sonst nicht leicht oder schnell über die Plasmamembran diffundieren., Die Lösung, um polare Substanzen und andere Substanzen über die Plasmamembran zu bewegen, ruht in den Proteinen, die sich über seine Oberfläche erstrecken. Das zu transportierende Material wird zunächst an Protein-oder Glykoproteinrezeptoren auf der Außenfläche der Plasmamembran befestigt. Dadurch kann das Material, das von der Zelle benötigt wird, aus der extrazellulären Flüssigkeit entfernt werden. Die Substanzen werden dann an bestimmte integrale Proteine weitergegeben, die ihren Durchgang erleichtern, da sie Kanäle oder Poren bilden, die es bestimmten Substanzen ermöglichen, die Membran zu passieren., Die integralen Proteine, die am erleichterten Transport beteiligt sind, werden kollektiv als Transportproteine bezeichnet und fungieren entweder als Kanäle für das Material oder als Träger.
Die am erleichterten Transport beteiligten integralen Proteine werden gemeinsam als Transportproteine bezeichnet und fungieren entweder als Kanäle für das Material oder als Träger. In beiden Fällen sind sie Transmembranproteine (sie erstrecken sich über die Membran). Kanäle sind spezifisch für die Substanz, die transportiert wird., Kanalproteine haben hydrophile Domänen, die den intrazellulären und extrazellulären Flüssigkeiten ausgesetzt sind; Sie haben zusätzlich einen hydrophilen Kanal durch ihren Kern, der eine hydratisierte Öffnung durch die Membranschichten bereitstellt (Abbildung 1). Die Passage durch den Kanal ermöglicht es polaren Verbindungen, die unpolare Zentralschicht der Plasmamembran zu vermeiden, die sonst ihren Eintritt in die Zelle verlangsamen oder verhindern würde. Aquaporine sind Kanalproteine, die Wasser mit sehr hoher Geschwindigkeit durch die Membran passieren lassen.,
Trägerproteine
Eine andere Art von Protein in der Plasmamembran eingebettet ist ein Trägerprotein., Dieses passend benannte Protein bindet eine Substanz und löst dabei eine Änderung seiner eigenen Form aus, indem es das gebundene Molekül von der Außenseite der Zelle in sein Inneres bewegt (Abbildung 2); Je nach Gradient kann sich das Material in die entgegengesetzte Richtung bewegen. Trägerproteine sind typischerweise spezifisch für eine einzelne Substanz. Diese Selektivität erhöht die Gesamtselektivität der Plasmamembran. Der genaue Mechanismus für die änderung der Form ist schlecht verstanden. Proteine können ihre Form ändern, wenn ihre Wasserstoffbrücken betroffen sind, aber dies erklärt diesen Mechanismus möglicherweise nicht vollständig., Jedes Trägerprotein ist spezifisch für eine Substanz, und es gibt eine endliche Anzahl dieser Proteine in jeder Membran. Dies kann zu Problemen beim Transport von genügend Material führen, damit die Zelle ordnungsgemäß funktioniert. Wenn alle Proteine an ihre Liganden gebunden sind, sind sie gesättigt und die Transportrate ist maximal. Eine Erhöhung des Konzentrationsgradienten an dieser Stelle führt nicht zu einer erhöhten Transportrate.
Ein Beispiel für diesen Prozess tritt in die Nieren., Glukose, Wasser, Salze, Ionen und Aminosäuren, die der Körper benötigt, werden in einem Teil der Niere gefiltert. Dieses Filtrat, das Glukose enthält, wird dann in einem anderen Teil der Niere resorbiert. Da es nur eine begrenzte Anzahl von Trägerproteinen für Glukose gibt, wird der Überschuss nicht transportiert und aus dem Körper im Urin ausgeschieden, wenn mehr Glukose vorhanden ist, als die Proteine verarbeiten können. Bei einem Diabetiker wird dies als „Verschütten von Glukose in den Urin“ beschrieben.,“Eine andere Gruppe von Trägerproteinen, die als Glucosetransportproteine oder Glucosetransportproteine bezeichnet werden, ist am Transport von Glucose und anderen Hexose-Zuckern durch Plasmamembranen im Körper beteiligt.
Kanal – und Trägerproteine transportieren Material mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Kanalproteine transportieren viel schneller als Trägerproteine. Kanalproteine erleichtern die Diffusion mit einer Geschwindigkeit von mehreren zehn Millionen Molekülen pro Sekunde, während Trägerproteine mit einer Geschwindigkeit von tausend bis einer Million Molekülen pro Sekunde arbeiten.