Forskjellen mellom aktiv og passiv celletransport

Aktiv og passiv celletransport er overføring av oppløste stoffer fra den ene siden av cellemembranen til den andre. Transport er passiv når ingen strømkilde er nødvendig metabolsk som ATP, mens transport er aktiv når du bruker ATP som energikilde.

Cellemembraner er hovedsakelig sammensatt av et lipiddobbelag som gjør det vanskelig for visse typer stoffer å passere gjennom. Denne barrierefunksjonen gjør det mulig for cellen å opprettholde konsentrasjoner av oppløste stoffer i cytosolen, forskjellig fra det ekstracellulære miljøet eller de intracellulære rommene.

Passiv transport	Aktiv transport
Definisjon	Oppløselig overføring over lipidmembranen uten energi.	Overføring av oppløste stoffer gjennom lipidmembranen assosiert med en energikilde.
Konsentrasjonsgradient	I favør.	Imot.
Membranproteiner	Kanaler og transportbånd.	Transportører eller pumper.
Drivkraft	Elektrokjemisk gradient.	ATP.
Eksempler	Vanntransport gjennom aquaporinas.	Na-natriumiontransport⁺ av natrium-kalium ATP-håndtak.

Hva er passiv celletransport?

instagram story viewer

Passiv transport er prosessen som lar molekyler og ioner passere gjennom cellemembranen uten energikilde.

De konsentrasjonsgradient o Konsentrasjonsforskjellen til en art mellom de to sidene av membranen er impulsen som bestemmer bevegelse og retning av passiv transport.

Når det oppløste stoffet er ladet (positivt eller negativt), kan potensialforskjellen mellom de to sidene av membranen (membranpotensial) også føre til transport. I dette tilfellet danner konsentrasjonsgradienten og den elektriske gradienten drivkraften elektrokjemisk gradient.

Ved å generere en forskjell i ioniske konsentrasjoner over lipidlaget, kan cellemembranen lagre potensiell energi i form av elektrokjemiske gradienter. Elektrokjemiske graderinger brukes til å:

drive forskjellige transportprosesser,
overføre elektriske signaler i elektrisk spennbare celler og
produsere flertallet av ATP i mitokondrier, kloroplast og bakterier.

Passive transportegenskaper

Bevegelsen av oppløste stoffer følger konsentrasjonsgradienten, fra høyere konsentrasjon til lavere konsentrasjon.
Det avhenger av konsentrasjonsgradienten, størrelsen på partiklene og temperaturen.
Ioner og små molekyler mobiliseres.
Det krever ikke hydrolyse av ATP.
Det formidles av transmembrane proteiner, kanaler og transportører, i lettere diffusjon.

Typer passiv transport

Molekyler og ioner kan passere passivt gjennom membranen gjennom forskjellige mekanismer: enkel diffusjon, forenklet diffusjon eller osmose.

Enkel diffusjon

Små ikke-polare molekyler som oksygen O₂ og karbondioksid CO₂ de oppløses lett i lipidmembraner. Små uladede polare molekyler som vann H₂O og urea diffunderer også gjennom membranen på en langsom eller begrenset måte. Generelt kan lipofile eller fettlignende molekyler krysse membranen ved enkel diffusjon.

Tilrettelagt formidling

Celler utviklet mekanismer for overføring av vannløselige molekyler og ioner over membranen. Gjennom spesialiserte transmembrane proteiner (de krysser membranen) transporteres ioner og molekyler. Når diffusjon fra høyere konsentrasjon til lavere konsentrasjon skjer ved hjelp av "passasjer", snakker vi om tilrettelagt diffusjon. Og dermed:

essensielle næringsstoffer kommer inn i cellen;
fjerne metabolske avfallsprodukter, og
regulere intracellulære ionekonsentrasjoner.

De to hovedklassene av membranproteiner som letter bevegelsen av molekyler inn og ut av lipidmembranen er:

transportørene: de er proteiner som har bevegelige deler, for eksempel membrandører som åpnes og lukkes slik at det oppløste stoffet kan passere gjennom. De er som svingdører i membranen.
kanalene: de danner smale hydrofile porer som tillater passiv bevegelse, hovedsakelig av små uorganiske ioner. Selv om vann kan diffundere gjennom lipidmembraner, inneholder alle celler proteinkanaler som kalles aquaporiner som øker permeabiliteten til disse membranene for vann.

Osmose

Osmose er bevegelse av vann gjennom en semipermeabel membran, når det på den ene siden er en løsemiddel som ikke kan krysse membranen. Bare vannbevegelse forekommer i osmose.

Hva er aktiv celletransport?

Aktiv transport er prosessen der cellen transporterer materiale mot sin konsentrasjonsgradient, ved hjelp av ATP som energikilde.

Aktive transportegenskaper

Den lages gjennom integrerte membranproteiner.
Det er spesifikt for det oppløste stoffet.
Den opplever metning, det vil si når alle bindingsstedene til det oppløste stoffet er opptatt, uansett hvor mye mer substrat som tilsettes, forblir strømmen konstant.

Typer av aktive transportproteiner

Minst tre typer proteiner med evnen til å utføre aktiv transport er beskrevet i celler. Under beskrivelsen.

ATP pumper

ATP-pumper utfører løsemiddeltransport koblet til ATP-hydrolyse, det vil si at ATP frigjør en fosfatgruppe (PO₄^-3) og blir ADP. Energien som frigjøres i hydrolyse er det som "pumper" løsemidlet fra den ene siden av membranen til den andre.

Aktiv transport drevet av ATP hydrolyse er også kjent som primær aktiv transport.

Det er tre typer ATP-pumper:

P-type pumper: proteinet er fosforylert (en fosfatgruppe er festet til proteinet) i transportprosessen. Eksempler: natrium-kaliumpumper, kalsiumpumper.
Type-F pumper: Også kalt ATP-syntetaser da de bruker protongradienten til å syntetisere ATP fra ADP og fosfat. Eksempler: kloroplast ATP-syntetase assosiert med den lysavhengige fasen av fotosyntese.
ABC-transportører: de er membranproteiner som bærer små molekyler. Eksempler: kolesteroltransportøren ABCG1, transportøren MDR (multidrugmotstand)

Koblede transportbånd

Transporten av et ion eller molekyl er samtidig med en annen løsemiddel. I dette tilfellet passerer det oppløste stoffet i høyere konsentrasjon på den ene siden av membranen til den andre siden og fremmer bevegelsen av det oppløste stoffet fra lavere til høyere konsentrasjon. Iongradientdrevne transportører kalles også sekundær aktiv transport.

Det utføres av bærerproteiner kjent som symporter og anti-bærere. EN symporter eller samtransportør transporterer en løsemiddel etter konsentrasjonsgradienten i samme retning som en annen løsemiddel mot konsentrasjonsgradienten.

For eksempel tynntarmen natriumavhengig glukosetransportør. I dette tilfellet absorberes glukose og natrium fra tarmen inn i tarmcellen.

Epitelcellene i tarmen eller nyrene har et stort antall symporter som drives av gradienten av natrium-na-ionet.⁺, blir mer konsentrert utenfor cellen.

I bakterier er laktosetransport koblet til hydrogeniontransport H⁺.

EN antibærer eller veksler utfører overføring av oppløste stoffer i motsatt retning. For eksempel natrium / proton Na-bærer⁺/ H⁺ natrium kommer inn i cellen og proton forlater utsiden.

Lysaktiverte pumper

Overvektende i bakterier og archaea, finner denne transporten av oppløste stoffer sted fra lavere til høyere konsentrasjon takket være fangst av lysenergi. For eksempel er bakteriorhodopsins og halorhodopsins protonpumper aktivert av lys.

Det kan interessere deg:

Dyre- og plantecelle
Endocytose og eksocytose.

Ana Zita

Doktor i biokjemi fra Venezuelan Institute of Scientific Research (IVIC), med en grad i bioanalyse fra Central University of Venezuela.