Razlika između aktivnog i pasivnog transporta stanica

Aktivni i pasivni stanični transport je prijenos otopljenih tvari s jedne strane stanične membrane na drugu. Prijevoz je pasivno kada nije potreban izvor napajanja metabolički kao ATP, dok je transport aktivan kada koristi ATP kao izvor energije.

Stanične membrane uglavnom se sastoje od lipidnog dvosloja koji otežava prolazak određenih vrsta tvari. Ova barijerna funkcija omogućuje stanici da održava koncentraciju otopljene tvari u citozolu različitu od izvanćelijske okoline ili unutarćelijskih odjeljaka.

Pasivni transport	Aktivni transport
Definicija	Prijenos otopljene tvari kroz lipidnu membranu bez energije.	Prijenos otopljenih tvari kroz lipidnu membranu povezan s izvorom energije.
Gradijent koncentracije	U korist.	Protiv.
Membranski proteini	Kanali i transporteri.	Transportne trake ili pumpe.
Pokretačka snaga	Elektrokemijski gradijent.	ATP.
Primjeri	Prijevoz vodom akvaporinama.	Transport natrijevih iona+ natrijevim kalijem ATP-drškom.

Što je pasivni stanični transport?

Pasivni transport je postupak koji omogućava molekulama i ionima da prolaze kroz staničnu membranu bez izvora energije.

The gradijent koncentracije o Razlika u koncentraciji vrste između dvije strane membrane je impuls koji određuje kretanje i smjer pasivnog transporta.

Kada je otopljena tvar nabijena (pozitivna ili negativna), razlika potencijala između dvije strane membrane (membranski potencijal) također može potaknuti transport. U ovom slučaju gradijent koncentracije i električni gradijent zajedno čine pogonsku silu elektrokemijski gradijent.

Stvarajući razliku u ionskim koncentracijama u lipidnom sloju, stanična membrana može pohraniti potencijalnu energiju u obliku elektrokemijskih gradijenata. Elektrokemijski gradijenti koriste se za:

• voze razne transportne procese,
• prenose električne signale u električno pobudljivim stanicama i
• proizvode većinu ATP-a u mitohondrijima, kloroplastu i bakterijama.

Karakteristike pasivnog transporta

• Kretanje otopljenih tvari slijedi gradijent koncentracije, od veće koncentracije do niže koncentracije.
• Ovisi o gradijentu koncentracije, veličini čestica i temperaturi.
• Mobiliziraju se joni i male molekule.
• Ne zahtijeva hidrolizu ATP-a.
• Posredovan je transmembranskim proteinima, kanalima i prijenosnicima, u olakšanoj difuziji.

Vrste pasivnog prijevoza

Molekule i ioni mogu pasivno prolaziti kroz membranu kroz različite mehanizme: jednostavnu difuziju, olakšanu difuziju ili osmozu.

Jednostavna difuzija

Male nepolarne molekule poput kisika O₂ i ugljični dioksid CO₂ lako se otapaju u lipidnim membranama. Malene napunjene polarne molekule poput vode H₂O i urea također difundiraju kroz membranu na polagan ili ograničen način. Općenito, lipofilne ili masti slične molekule mogu proći membranu jednostavnom difuzijom.

Olakšano širenje

Stanice su razvile mehanizme za prijenos molekula i iona topivih u vodi kroz membranu. Kroz specijalizirane transmembranske proteine ​​(oni prelaze membranu) prenose se ioni i molekule. Kako se difuzija od veće koncentracije do niže koncentracije događa uz pomoć "prolaza", govorimo o olakšanoj difuziji. Tako:

• esencijalni hranjivi sastojci ulaze u stanicu;
• ukloniti otpadne metaboličke produkte i
• reguliraju koncentracije unutarstaničnih iona.

Dvije glavne klase membranskih proteina koji olakšavaju kretanje molekula u i iz lipidne membrane su:

• transporteri: oni su proteini koji imaju pokretne dijelove, poput vrata membrane koja se otvaraju i zatvaraju, propuštajući otopljenu tvar. Oni su poput okretnih vrata u membrani.
• kanali: tvore uske hidrofilne pore koje omogućuju pasivno kretanje, uglavnom malih anorganskih iona. Iako voda može difundirati kroz lipidne membrane, sve stanice sadrže proteinske kanale zvane akvaporini koji povećavaju propusnost tih membrana za vodu.

Osmoza

Osmoza je kretanje vode kroz polupropusnu membranu, kada se na jednoj strani nalazi otopljena tvar koja ne može prijeći membranu. U osmozi se događa samo kretanje vode.

Što je aktivan transport stanica?

Aktivni transport je postupak kojim stanica transportira materijal prema njegovom gradijentu koncentracije, koristeći ATP kao izvor energije.

Karakteristike aktivnog prijevoza

• Izrađuje se putem integralnih membranskih proteina.
• Specifičan je za otopljenu supstancu.
• Doživljava zasićenje, odnosno kada su zauzeta sva mjesta vezanja otopljene tvari, bez obzira na to koliko se doda supstrata, protok ostaje konstantan.

Vrste aktivnih transportnih proteina

U stanicama su opisane najmanje tri vrste proteina koji imaju sposobnost aktivnog transporta. Ispod njegovog opisa.

ATP pumpe

ATP pumpe vrše transport otopljene tvari povezane s hidrolizom ATP, tj. ATP oslobađa fosfatnu skupinu (PO₄^-3) i postaje ADP. Energija koja se oslobađa u hidrolizi je ono što "pumpa" otopljenu tvar s jedne strane membrane na drugu.

Aktivni transport vođen ATP hidrolizom također je poznat kao primarno aktivni prijevoz.

Postoje tri vrste ATP pumpi:

1. Crpke tipa P: protein je fosforiliran (na protein je vezana fosfatna skupina) u transportnom procesu. Primjeri: natrijevo-kalijeve pumpe, kalcijeve pumpe.
2. Pumpe tipa F: Također se nazivaju ATP sintetaze jer koriste protonski gradijent za sintezu ATP iz ADP i fosfata. Primjeri: kloroplast ATP sintetaza povezana sa svjetlosno ovisnom fazom fotosinteze.
3. ABC transporteri: oni su membranski proteini koji nose male molekule. Primjeri: prijenosnik kolesterola ABCG1, prijenosnik MDR (otpornost na više lijekova).

Spojeni transporteri

Prijevoz iona ili molekule usporedo je s drugom otopljenom supstancom. U ovom slučaju, otopljena tvar u višoj koncentraciji s jedne strane membrane prelazi na drugu stranu i potiče kretanje otopljene tvari iz niže u višu koncentraciju. Također se nazivaju i transporteri vođeni ionskim gradijentom sekundarni aktivni prijevoz.

Izvode ga proteini nosači poznati kao simporteri i anti-nosači. A simporter ili kotransporter transportira otopljenu tvar slijedeći njezin gradijent koncentracije u istom smjeru kao i druga otopljena tvar prema gradijentu koncentracije.

Na primjer, kotransporter glukoze ovisno o natrijumu u tankom crijevu. U tom se slučaju glukoza i natrij iznutra u crijevima apsorbiraju u crijevnu stanicu.

Epitelne stanice crijeva ili bubrega imaju velik broj simportera koji se pokreću gradijentom natrijevog iona Na.⁺, koncentriraniji izvan stanice.

U bakterijama je transport laktoze povezan s prijenosom vodikovih iona H⁺.

A anti-prijevoznik ili izmjenjivač vrši prijenos otopljenih tvari u suprotnim smjerovima. Na primjer, natrijev / protonski Na anti-nosač⁺/ H⁺ natrij ulazi u stanicu, a proton van.

Svjetlosno aktivirane pumpe

Prevladavajući u bakterijama i arhejama, ovaj se prijevoz otopljenih tvari odvija od niže do veće koncentracije zahvaljujući hvatanju svjetlosne energije. Primjerice, bakteriorodopsini i halorhodopsini protonske su pumpe aktivirane svjetlošću.

To bi vas moglo zanimati:

• Životinjske i biljne stanice
• Endocitoza i egzocitoza.

Doktor biokemije s Venezuelskog instituta za znanstvena istraživanja (IVIC), s diplomom bioanalize na Središnjem sveučilištu u Venezueli.