Différence principale - diffusion simple vs diffusion facilitée

La diffusion simple et la diffusion facilitée sont deux types de méthodes de transport passif dans lesquelles la membrane cellulaire transporte des molécules à travers elle. Il utilise l'entropie naturelle pour déplacer les molécules d'une concentration plus élevée à une concentration plus faible jusqu'à ce que la concentration soit égalisée. Par conséquent, aucune énergie ATP n'est utilisée pour le transport des molécules. Il existe quatre principaux types de transport passif: l'osmose, la diffusion simple, la diffusion facilitée et la filtration. Les différence principale entre diffusion simple et diffusion facilitée est que la diffusion simple est un type de diffusion non assisté dans lequel une particule passe d'une concentration plus élevée à une concentration plus faible à travers une membrane tandis que la diffusion facilitée est le transport de substances à travers une membrane biologique à travers un gradient de concentration au moyen d'une molécule porteuse.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce que la diffusion simple - Définition, caractéristiques, mécanisme 2. Qu'est-ce que la diffusion facilitée - Définition, caractéristiques, mécanisme 3. Quelles sont les similitudes entre la diffusion simple et la diffusion facilitée - Caractéristiques communes 4. Quelle est la différence entre la diffusion simple et la diffusion facilitée – Comparaison des principales différences

Termes clés: diffusion simple, diffusion facilitée, transport passif, gradient de concentration, filtration, membrane cellulaire, protéines de canal, protéines porteuses

Qu'est-ce que la diffusion simple

La diffusion simple est un type de diffusion non assisté dans lequel une particule passe d'une concentration plus élevée à une concentration plus faible. Le mouvement directionnel à travers le gradient de concentration est passif. Une fois que les molécules sont uniformément réparties, les molécules des deux côtés de la membrane cellulaire atteignent un équilibre où aucun mouvement net de molécules n'est observé. Généralement, de petites molécules non polaires comme l'oxygène, le dioxyde de carbone et l'éthanol diffusent librement à travers la membrane cellulaire. Le taux de diffusion dépend de la température, de la taille moléculaire et de la pente du gradient de concentration. La température affecte l'énergie cinétique des particules dans une solution. Les grosses particules sont soumises à une résistance plus élevée dans une solution par rapport aux particules plus petites. De plus, lorsque le gradient de concentration est élevé, davantage de molécules traverseront la membrane. La diffusion simple à travers la membrane cellulaire est illustrée à la figure 1.

Figure 1: Diffusion simple

Qu'est-ce que la diffusion facilitée

La diffusion facilitée est le transport de substances à travers une membrane biologique à travers un gradient de concentration au moyen d'une molécule porteuse. Au cours de la diffusion facilitée, de gros ions et molécules polaires sont dissous dans l'eau et sont spécifiquement et passivement transportés à travers la membrane cellulaire. Les ions polaires diffusent à travers les protéines des canaux transmembranaires et les grosses molécules diffusent à travers les protéines porteuses transmembranaires. Les protéines de canal créent des tunnels hydrophobes à travers la membrane, permettant aux molécules hydrophobes sélectionnées de traverser la membrane. Certaines protéines des canaux sont « ouvertes » à tout moment et certaines, comme les protéines des canaux ioniques, sont « fendues ». Les protéines porteuses comme les perméases changent de conformation au fur et à mesure que des molécules comme le glucose ou les acides aminés sont transportées à travers elles. Les aquaporines sont l'autre type de protéines de transport qui permettent à l'eau de traverser la membrane si rapidement. La diffusion facilitée à travers une protéine de canal est illustrée à la figure 2.

Figure 2: Diffusion facilitée

Similitudes entre la diffusion simple et la diffusion facilitée

Différence entre la diffusion simple et la diffusion facilitée

Définition

Diffusion simple: La diffusion simple est un type de diffusion non assisté dans lequel une particule passe d'une concentration plus élevée à une concentration plus faible.

Diffusion facilitée: La diffusion facilitée est le transport de substances à travers une membrane biologique à travers un gradient de concentration au moyen d'une molécule porteuse.

Occurrence

Diffusion simple: La diffusion simple se produit à travers la bicouche phospholipidique.

Diffusion facilitée: La diffusion facilitée se produit à travers des protéines transmembranaires.

Molécules transportées

Diffusion simple: La diffusion simple transporte de petites particules non polaires.

Diffusion facilitée: La diffusion facilitée transporte de grosses particules ou des particules polaires.

Molécules Facilitatrices

Diffusion simple: La diffusion simple se produit directement à travers la membrane cellulaire.

Diffusion facilitée: La diffusion facilitée se produit grâce à des molécules facilitatrices spécifiques appelées protéines intégrales transmembranaires.

Taux de diffusion

Diffusion simple: Le taux de diffusion simple est directement proportionnel au gradient de concentration à travers la membrane ainsi qu'à la perméabilité membranaire de la molécule de soluté.

Diffusion facilitée: Le taux de diffusion facilitée dépend de la cinétique du transport médié par le transporteur.

Aux faibles gradients de concentration

Diffusion simple: Le taux de diffusion simple est faible à de faibles concentrations de soluté.

Diffusion facilitée: Le taux de diffusion facilitée est élevé à de faibles concentrations de soluté par rapport à celui de la diffusion simple.

Exemples

Diffusion simple: La diffusion de gaz à travers la membrane respiratoire et la diffusion de molécules du sang vers les cellules à travers le liquide interstitiel sont des exemples de diffusion simple.

Diffusion facilitée: Le contre-transport de chlorure/bicarbonate dans les cellules tubulaires rénales et le cotransport de sodium avec des sucres comme le glucose, le galactose et le fructose et les acides aminés sont des exemples de diffusion facilitée.

Conclusion

La diffusion simple et la diffusion facilitée sont deux méthodes de transport passif qui transportent des molécules à travers la membrane cellulaire. La diffusion simple et facilitée se produit à travers un gradient de concentration. La principale différence entre la diffusion simple et facilitée réside dans leur mécanisme de transport des molécules à travers la membrane cellulaire. La diffusion simple permet le transport direct de molécules à travers la membrane cellulaire. En revanche, la diffusion facilitée se produit via des protéines transmembranaires telles que des protéines porteuses, des protéines de canal et des aquaporines. Les petites molécules non polaires sont transportées par simple diffusion. Les grosses molécules polaires sont transportées par diffusion facilitée. Le mouvement net des molécules de chaque côté de la membrane cellulaire est nul à l'état d'équilibre.

Référence:

1. « Diffusion simple ». BioNinja. N.p., s.d. La toile. Disponible ici. 12 juin 2017. 2. « Diffusion et transport passif. Académie Khan. N.p., s.d. La toile. Disponible ici. 12 juin 2017.

Image de courtoisie:

1. “Scheme simple diffusion in cell membrane-en” Par LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal – Travail personnel. (Domaine public) via Commons Wikimedia2. «OSC Microbio 03 03 facdiff» par CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia