Diferența dintre transportul celular activ și pasiv

Transportul celular activ și pasiv este transferul substanțelor dizolvate dintr-o parte a membranei celulare în cealaltă. Transportul este pasiv atunci când nu este necesară nicio sursă de alimentare metabolice ca ATP, în timp ce transportul este activ atunci când se utilizează ATP ca sursă de energie.

Membranele celulare sunt compuse în principal dintr-un strat strat lipidic care face dificilă trecerea anumitor tipuri de substanțe. Această funcție de barieră permite celulei să mențină concentrații de solut în citosol diferite de mediul extracelular sau compartimentele intracelulare.

Transport pasiv	Transport activ
Definiție	Transfer de solut pe membrana lipidică fără energie.	Transferul substanțelor dizolvate prin membrana lipidică asociată cu o sursă de energie.
Gradient de concentrație	In favoarea.	Împotriva.
Proteine ​​de membrană	Canale și transportoare.	Transportoare sau pompe.
Forta motrice	Gradient electrochimic.	ATP.
Exemple	Transportul apei prin aquaporinas.	Transportul ionilor de sodiu Na+ prin mâner ATP sodiu-potasiu.

Ce este transportul celular pasiv?

Transportul pasiv este procesul care permite moleculelor și ionilor să treacă prin membrana celulară fără o sursă de energie.

gradient de concentrație o Diferența de concentrație a unei specii între cele două părți ale membranei este impulsul care determină mișcarea și direcția transportului pasiv.

Când solutul este încărcat (pozitiv sau negativ), diferența de potențial între cele două părți ale membranei (potențialul membranei) poate conduce, de asemenea, la transport. În acest caz, gradientul de concentrație și gradientul electric combinate formează forța motrice gradient electrochimic.

Prin generarea unei diferențe în concentrațiile ionice de-a lungul stratului lipidic, membrana celulară poate stoca energia potențială sub formă de gradienți electrochimici. Gradienții electrochimici sunt utilizați pentru:

• conduce diverse procese de transport,
• transmite semnale electrice în celule excitabile electric și
• produc majoritatea ATP în mitocondrii, cloroplast și bacterii.

Caracteristici de transport pasiv

• Mișcarea substanțelor dizolvate urmează gradientul de concentrație, de la o concentrație mai mare la o concentrație mai mică.
• Depinde de gradientul de concentrație, de dimensiunea particulelor și de temperatură.
• Ionii și moleculele mici sunt mobilizate.
• Nu necesită hidroliza ATP.
• Este mediat de proteine ​​transmembranare, canale și transportori, în difuzie facilitată.

Tipuri de transport pasiv

Moleculele și ionii pot trece prin membrană pasiv prin diferite mecanisme: difuzie simplă, difuzie facilitată sau osmoză.

Difuzie simplă

Mici molecule nepolare precum oxigenul O₂ și dioxid de carbon CO₂ se dizolvă ușor în membranele lipidice. Mici molecule polare neîncărcate, cum ar fi apa H₂O și ureea difuzează, de asemenea, prin membrană într-un mod lent sau restricționat. În general, moleculele lipofile sau asemănătoare grăsimilor pot traversa membrana prin difuzie simplă.

Diseminarea facilitată

Celulele au dezvoltat mecanisme pentru transferul de molecule și ioni solubili în apă pe membrană. Prin proteine ​​transmembranare specializate (traversează membrana) ionii și moleculele sunt transportate. Deoarece difuzia de la o concentrație mai mare la o concentrație mai mică are loc cu ajutorul „pasajelor”, vorbim despre difuzarea facilitată. Prin urmare:

• substanțele nutritive esențiale intră în celulă;
• eliminarea deșeurilor metabolice și
• reglează concentrațiile ionice intracelulare.

Cele două clase principale de proteine ​​de membrană care facilitează mișcarea moleculelor în și din membrana lipidică sunt:

• transportatorii: sunt proteine ​​care au părți în mișcare, cum ar fi ușile cu membrană care se deschid și se închid permițând trecerea solutului. Sunt ca niște uși rotative în membrană.
• canalele: formează pori hidrofili îngustați care permit mișcarea pasivă, în principal a ionilor anorganici mici. Deși apa se poate difuza prin membranele lipidice, toate celulele conțin canale proteice numite acvaporine care cresc permeabilitatea acestor membrane la apă.

Osmoză

Osmoza este mișcarea apei printr-o membrană semipermeabilă, când pe o parte există un solut care nu poate traversa membrana. Doar mișcarea apei are loc în osmoză.

Ce este transportul activ de celule?

Transportul activ este procesul prin care celula transportă materialul împotriva gradientului său de concentrație, folosind ATP ca sursă de energie.

Caracteristici de transport activ

• Se face prin proteine ​​membranare integrale.
• Este specific solutului.
• Se confruntă cu saturație, adică atunci când toate locurile de legare ale solutului sunt ocupate, indiferent cât de mult se adaugă substrat, fluxul rămâne constant.

Tipuri de proteine ​​de transport active

Celulele descriu cel puțin trei tipuri de proteine ​​cu capacitatea de a efectua transportul activ. Sub descrierea sa.

Pompele ATP

Pompele ATP efectuează transportul solutului cuplat cu hidroliza ATP, adică ATP eliberează o grupare fosfat (PO₄^-3) și devine ADP. Energia eliberată în hidroliză este cea care „pompează” solutul de pe o parte a membranei pe cealaltă.

Transportul activ condus de hidroliza ATP este, de asemenea, cunoscut sub numele de transport activ primar.

Există trei tipuri de pompe ATP:

1. Pompe de tip P: proteina este fosforilată (o grupă fosfat este atașată la proteină) în procesul de transport. Exemple: pompe de sodiu-potasiu, pompe de calciu.
2. Pompe de tip F.: De asemenea, numite sintetaze ATP deoarece folosesc gradientul de protoni pentru a sintetiza ATP din ADP și fosfat. Exemple: cloroplast ATP sintetaza asociată cu faza de fotosinteză dependentă de lumină.
3. Transportoare ABC: sunt proteine ​​de membrană care transportă molecule mici. Exemple: transportorul de colesterol ABCG1, transportorul MDR (rezistență la mai multe medicamente).

Transportoare cuplate

Transportul unui ion sau moleculă este concomitent cu un alt solut. În acest caz, solutul în concentrație mai mare pe o parte a membranei trece pe cealaltă parte și promovează mișcarea solutului de la concentrație mai mică la cea mai mare. De asemenea, sunt numiți transportoare cu gradient de ioni transport activ secundar.

Este realizat de proteine ​​purtătoare cunoscute sub numele de simportori și anti-purtători. A symporter sau cotransporter transportă un dizolvat urmând gradientul său de concentrație în aceeași direcție ca un alt dizolvat împotriva gradientului de concentrație.

De exemplu, cotransportorul de glucoză dependent de sodiu din intestinul subțire. În acest caz, glucoza și sodiul din interiorul intestinului sunt absorbite în celula intestinală.

Celulele epiteliale ale intestinului sau rinichiului au un număr mare de simportori care sunt conduși de gradientul ionului de sodiu Na.⁺, fiind mai concentrat în afara celulei.

La bacterii, transportul lactozei este cuplat la transportul hidrogen ionic H⁺.

A anti-purtător sau schimbător efectuează transferul solutelor în direcții opuse. De exemplu, anticorpul de sodiu / proton Na⁺/ H⁺ sodiul pătrunde în celulă și protonul iese din exterior.

Pompe cu lumină activată

Predominant în bacterii și arhee, acest transport de substanțe dizolvate are loc de la concentrații mai mici la mai mari datorită captării energiei luminoase. De exemplu, bacteriorodopsinele și halorodopsinele sunt pompe de protoni activate de lumină.

Vă poate interesa:

• Celula animală și vegetală
• Endocitoza și exocitoza.

Doctor în biochimie la Institutul de Cercetări Științifice din Venezuela (IVIC), licențiat în Bioanaliză la Universitatea Centrală din Venezuela.