Skillnad mellan aktiv och passiv transport
Share
Huvudskillnad - Aktiv vs passiv transport
Aktiv och passiv transport är två metoder som transporterar molekyler över cellmembranet. Ett cellmembran är en multi-uppgiftsenhet som ger strukturen till cellen samtidigt som det skyddar cytosoliskt innehåll från den extracellulära miljön. Förflyttningen av molekyler in och ut ur cellen bestäms av fosfolipid-dubbelskiktet, upprätthåller en känslig homeostas av cellen. Fosfolipid-dubbelskiktet är semipermeabelt vilket gör det möjligt för vissa molekyler att fritt passera membranet genom en koncentrationsgradient och vissa molekyler att använda speciella strukturer för att passera membranet och andra för att passera membranet genom användning av cellulär energi. De huvudskillnad mellan aktiv och passiv transport är det aktiva transportpumpar molekyler mot koncentrationsgradienten med användning av ATP-energi medan passiv transport tillåter molekylerna att passera membranet genom en koncentrationsgradient som inte kräver någon cellulär energi.
Den här artikeln tittar på,
1. Vad är Active Transport
- Definition, Typer, Funktion, Hur det fungerar
2. Vad är passiv transport?
- Definition, Typer, Funktion, Hur det fungerar
3. Vad är skillnaden mellan aktiv och passiv transport?
Vad är Active Transport
Aktiv transport är rörelsen av molekyler över membranet mot koncentrationsgradienten med hjälp av enzymer och användning av cellulär energi. Det krävs för ackumulering av molekyler som glukos, aminosyror och joner i cellen i höga koncentrationer. Två typer av aktiv transport kan identifieras: primär aktiv transport och sekundär aktiv transport.
Primär Aktiv Transport
Under primär aktiv transport känns närvaron av ämnen i den extracellulära vätskan som krävs av cellen av de specialiserade trans-membranproteinerna på cellmembranet, vilka tjänar som pumpar för transport av molekyler. Dessa trans-membranproteiner drivs av ATP. Den primära aktiva transporten är mest uppenbar i natrium / kaliumpumpen (Na + / K + ATPase), som upprätthåller cellens vilopunkt. Den energi som frigörs av hydrolysen av ATP används för att pumpa tre natriumjoner ut ur cellen och två kaliumjoner i cellen. Här transporteras natriumjoner från en lägre koncentration av 10 mM till en högre koncentration av 145 mM. Kaliumjoner transporteras från en 140 mM koncentration inuti cellen till en 5 mM koncentration av extracellulär vätska. Proton / kaliumpumpen (H + / K + ATPase) finns i magen i magen och upprätthåller en sur miljö i magen. Omeprazol är en proton / kaliumpumpshämmare, vilket minskar syreåterflödet i magen. Under både oxidativ fosforylering och fotofosforylering av elektrontransportkedjan använd primär aktiv transport för att skapa en reducerande kraft också. Verkan av natrium / kaliumpump visas i Figur 1.
Figur 1: Natrium / Kaliumpump
Sekundär aktiv transport
Sekundär aktiv transport drivs av en elektrokemisk gradient. Här tillverkas kanaler av porbildande proteiner. En samtidig rörelse av ett annat ämne mot koncentrationsgradienten observeras med den sekundära aktiva transporten. Följaktligen kan de kanalproteiner som är involverade i den sekundära aktiva transporten identifieras som cotransportörer. Det finns två typer av cotransportörer: antiporters och symposister. Särskild jon och lösningsmedlet transporteras i motsatta riktningar av antiporters. Natrium / kalciumväxlare, som möjliggör återställning av kalciumjonkoncentrationen i kardiomyocyt efter åtgärdspotentialen, är det vanligaste exemplet för antiporters. Ioner transporteras genom koncentrationsgradienten medan lösningsmedlet transporteras mot koncentrationsgradienten av sympatörer. Här transporteras båda molekylerna i samma riktning över cellmembranet. SGLT2 är en symporter som transporterar glukos in i cellen tillsammans med natriumjoner. Funktionen hos symporter och antiporter visas i figur 2.
Figur 2: Verkan av Symporter och Antiporter
Vad är passiv transport?
Passiv transport är rörelsen av molekyler över membranet genom en koncentrationsgradient utan användning av cellulär energi genom rörelsen. Det använder naturligt entropi att flytta molekyler från en högre koncentration till en lägre koncentration tills koncentrationen blir jämn. Då kommer det inte att finnas någon nätrörelse av molekyler vid jämvikten. Fyra huvudtyper av passiv transport finns: osmos, enkel diffusion, underlättad diffusion och filtrering. Den enkla rörelsen av molekyler över ett permeabelt membran kallas enkel diffusion. Små, icke-polära molekyler använder enkel diffusion. Diffusionsavståndet bör vara mindre för att bibehålla ett bättre flöde. Passiv transport över membranet visas i figur 3.
Figur 3: Passiv transport
Under underlättad diffusion, speciella transportproteiner används för att styra rörelsen av polära molekyler och stora joner. Dessa transportproteiner är glykoproteiner och är specifika för ett visst protein. GLUT4 är en glukostransportör som transporterar glukos från blodomloppet till cellen. Det finns mestadels i fett- och skelettmuskler. Tre typer av transportproteiner är involverade i den underlättade diffusionen: kanalproteiner, aquaporiner och bärarproteiner. Kanalproteiner göra hydrofoba tunnlar över membranet, så att de valda hydrofoba molekylerna passerar genom membranet. Några kanalproteiner öppnas hela tiden, och vissa är gated som jonkanalproteiner. aquaporiner Låt vattnet snabbt passera membranet. Carrierproteiner förändrar sin form, transporterar målmolekyler över membranet. Lämplig diffusion av bärarproteiner visas i figur 4.
Figur 4: Förenklad diffusion
Filtrering är rörelsen av lösta ämnen tillsammans med vatten på grund av det hydrostatiska trycket som alstras av det kardiovaskulära systemet. Det förekommer i Bowmans kapsel i njurarna. Osmos är rörelsen av vatten över ett selektivt permeabelt membran. Det uppstår från en högvattenpotential till en låg vattenpotential.
Skillnad mellan aktiv och passiv transport
Definition
Aktiv transport: Aktiva transportpumpar molekyler genom cellmembranet mot koncentrationsgradienten.
Passiv transport: Passiv transport tillåter molekyler att passera cellmembranet genom en koncentrationsgradient.
Användning av cellulär energi
Aktiv transport: Aktiv transport utnyttjar cellulär energi i form av ATP.
Passiv transport: Passiv transport kräver inte cellulär energi.
Typer av transporter
Aktiv transport: Endocytos, exocytos, utsöndring av ämnen i blodet och natrium / kaliumpump är typerna av aktiv transport.
Passiv transport: Diffusion, underlättad diffusion och osmos är de typer av passiv transport.
Roll
Aktiv transport: Aktiv transport gör det möjligt för molekyler att passera cellmembranet och störa jämvikten etablerad genom diffusionen.
Passiv transport: En dynamisk jämvikt av vatten, näringsämnen, gaser och avfall upprätthålls genom passiv transport mellan cytosol och extracellulär miljö.
Transport av partiklar
Aktiv transport: Ioner, stora proteiner, komplexa sockerarter såväl som celler transporteras med aktiv transport.
Passiv transport: Vattenlösliga molekyler som små monosackarider, lipider, könshormoner, koldioxid, syre och vatten transporteras genom passiv transport.
Betydelse
Aktiv transport: Aktiv transport krävs för ingången till stora olösliga molekyler i cellen.
Passiv transport: Passiv transport möjliggör underhåll av en känslig homeostas mellan cytosol och extracellulär vätska.
Slutsats
Aktiv och passiv transport är de två metoderna för att transportera molekyler över cellmembranet. Aktiva transportpumpar molekyler mot en koncentrationsgradient med användning av cellulär energi. Vid primär aktiv transport används ATP som energi. Vid sekundär aktiv transport används den elektrokemiska gradienten för att flytta molekyler över membranet. Näringsämnen koncentreras till cellen genom att använda aktiv transport. Passiv diffusion tillåter små, icke-polära molekyler att röra sig över membranet. Det sker endast genom en koncentrationsgradient. Därför utnyttjas ingen energi av processen. Osmos och filtrering är också metoder för passiv diffusion. Huvudskillnaden mellan aktiv transport och passiv transport är emellertid deras mekanismer för transport av molekyler över membranet.
Referens:
1. "Passiv transport och aktiv transport över en cellmembranartikel (artikel)." Khan Academy. N.p., n.d. Webb. 03 maj 2017.
2. "Diffusion och passiv transport." Khan Academy. N.p., n.d. Webb. 03 maj 2017.
Image Courtesy:
1. "Natrium-kaliumpump-en" -program från LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal - eget arbete. Bild bytt namn från Bild: Sodium-Potassium_pump.svg (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Porters" av Lupask - eget arbete, Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "Figur 05 02 02" Genom CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
4. "Blausen 0213 CellularDiffusion" Av Blausen.com personal (2014). "Medical Gallery of Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. - Egent arbete (CC BY 3.0) via Wikimedia Commons
