a.Các chất có bản chất là lipid, tan trong lipid O2; N2; CO2; các vitamin A, D, E, K, rượu; cồn... Tốc độ khuếch tán tỷ lệ thuận với độ hòa tan trong mỡ.
- Đặc điểm: vận chuyển vật chất thuận chiều bậc thang điện hóa lấy năng lượng từ chuyển động nhiệt, không cần cung ATP .
b. Nước: qua màng rất nhanh do kích thước phân tử nhỏ, động năng lớn
c. Các phân tử không tan trong mỡ nhưng có kích thước rất nhỏ (urê): Tốc độ khuếch tán tỷ lệ nghịch với kích thước phân tử.
2. Khuếch tán đơn thuần qua các kênh protein
- Có tính thấm chọn lọc cao: phụ thuộc vào đặc điểm hình dáng, đường kính và điện tích ở mặt trong của kênh. - Cổng đóng- mở của kênh protein theo điện thế và theo chất kết nối
Ví dụ: Cổng hoạt hóa của kênh Na+: Khi mặt trong màng mất điện tích âm thì cổng hoạt hóa phía ngoài màng mở ra, Na+ đi qua kênh để vào trong tế bào.
Cổng của kênh K+ cũng mở khi mặt trong màng trở thành điện tích dương
- Đóng mở do chất kết nối (ligand): Khi có chất kết nối gắn với protein kênh làm thay đổi hình dạng và làm đóng hoặc mở cổng. Ví dụ: Acetylcholin gắn vào protein kênh Na+ làm cổng của kênh mở ra, cho phép các ion Na+ đi vào tham gia vào cơ chế xuất hiện điện thế hoạt động, dẫn truyền xung động thần kinh. 3. Khuếch tán được thuận hóa nhờ protein mang
- Là hình thức vận chuyển của các đường đơn như glucose, fructose, mannose, galactose, xylose, arabinose và phần lớn các acid amin
- Tốc độ khuếch tán tăng dần đến mức tối đa (Vmax) thì dừng lại dù nồng độ chất khuếch tán vẫn tiếp tục tăng.
- Nguyên nhân: số lượng các vị trí trên phân tử protein mang có hạn, có thời gian để protein mang gắn, thay đổi hình dạng
4. Các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ khuếch tán thực
Tốc độ khuếch tán thực là hiệu tốc độ khuếch tán của hai dòng vận chuyển chất theo hai chiều khác nhau qua màng
a. Tốc độ khuếch tán thực bị ảnh hưởng bởi tính thấm của màng đối với chất khuếch tán
- Tính thấm của màng với một chất là tốc độ khuếch tán thực của chất đó qua một đơn vị diện tích màng, dưới tác dụng của một đơn vị chênh lệch nồng độ (khi không có chênh lệch áp suất và điện thế).
- Hệ số khuếch tán qua màng của một chất, ký hiệu là D (diffusion) bằng tính thấm (permeability: P) của màng đối với chất đó nhân với diện tích toàn màng (total area:A):
D = P x A
- Chịu ảnh hưởng bởi
Độ dày của màng Độ hòa tan trong lipid của chất khuếch tán Số lượng kênh protein của màng Nhiệt độ Trọng lượng phân tử của chất khuếch tán
b. Tốc độ khuếch tán thực bị ảnh hưởng bởi sự chênh lệch nồng độ ở hai bên màng
- Tốc độ khuếch tán thực tỷ lệ thuận với chênh lệch nồng độ chất ở hai bên màng
Tốc độ khuếch tán thực = a D ( Co - Ci ) D là hệ số khuếch tán Co là nồng độ chất ở ngoài màng (out) Ci là nồng độ chất ở trong màng (in).
c. Tốc độ khuếch tán thực bị ảnh hưởng bởi sự chênh lệch áp suất qua màng
- Tốc độ khuếch tán thực tỷ lệ thuận với chênh lệch áp suất ở hai bên màng
d. Khi có chênh lệch điện thế giữa hai bên màng thì các ion, do tích điện, sẽ khuếch tán qua màng mặc dù không có sự chênh lệch nồng độ của chúng ở hai bên màng.
- Điện thế tạo ra do sự chênh lệch nồng độ giữa hai bên màng theo phương trình Nernst
Trong đó: EMF là lực điện động giữa hai bên màng (tức điện thế).
C1 là nồng độ ion ở bên 1.
C2 là nồng độ ion ở bên 2.
Trong đó: EMF là lực điện động giữa hai bên màng (tức điện thế).