Как «фосфорилирование глюкозы» поддерживает градиент концентрации при мембранном транспорте (облегченная диффузия)?

Наша книга объясняет, как глюкоза из плазмы крови попадает внутрь эритроцитов посредством облегченного транспорта.

Здесь в книге говорится, что глюкоза будет транспортироваться внутрь белком-носителем. Затем глюкоза будет фосфорилирована АТФ. Фосфорилирование молекул глюкозы поддерживает градиент концентрации. Это предотвращает диффузию глюкозы обратно в плазму крови.

Исходя из моего нынешнего понимания, концентрация меняется только при изменении количества растворенных молекул.

Мой вопрос таков: «Как фосфорилирование может поддерживать градиент концентрации, если оно не меняет количество молекул внутри эритроцита?»

Ответы (1)

Что-то вроде «волшебного трюка», который проделывает биология.

При облегченном транспорте движение пассивное. То есть у вас есть белок, через который могут проходить определенные молекулы/ионы, но вы не выполняете никакого перекачивания или использования энергии для перемещения молекул. Это означает, что молекулы могут свободно двигаться в любом направлении в соответствии с концентрационными (и электрическими) градиентами.

Следовательно, если предположить отсутствие влияния электрических градиентов, самая высокая концентрация, которую может достичь пассивно транспортируемая молекула, равна концентрации внутри и снаружи.

Химически фосфорилированная глюкоза не является глюкозой . Это фосфорилированная глюкоза . Если вы фосфорилируете каждую поступающую молекулу глюкозы, ваша внутренняя концентрация глюкозы останется на нуле. Если фосфорилированная глюкоза не может выйти через тот же путь облегченной диффузии, то глюкоза будет эффективно поступать только через этот путь, она не может выйти обратно. В результате, хотя глюкоза внутри никогда не может быть выше, чем глюкоза снаружи, сумма фосфорилированной глюкозы + глюкоза внутри может продолжать увеличиваться выше концентрации глюкозы снаружи.

Конечно, этот шаг не совсем бесплатный, потому что он стоит энергии фосфорилирования.