Aktif ve pasif hücre taşınması arasındaki fark

Aktif ve pasif hücre taşınması, çözünen maddelerin hücre zarının bir tarafından diğerine aktarılmasıdır. Ulaşım güç kaynağı gerekmediğinde pasif ATP olarak metabolik, taşıma ise ATP'yi enerji kaynağı olarak kullanırken aktif.

Hücre zarları, esas olarak, belirli türdeki maddelerin geçmesini zorlaştıran bir lipit çift tabakasından oluşur. Bu bariyer işlevi, hücrenin hücre dışı ortamdan veya hücre içi bölmelerden farklı olarak sitozolde çözünen konsantrasyonlarını korumasını sağlar.

Pasif ulaşım	Aktif taşımacılık
Tanım	Lipit membrandan enerji olmadan çözünen transferi.	Bir enerji kaynağı ile ilişkili lipid membrandan çözünen maddelerin transferi.
Konsantrasyon gradyanı	Lehine.	Karşısında.
zar proteinleri	Kanallar ve konveyörler.	Konveyörler veya pompalar.
itici güç	Elektrokimyasal gradyan.	ATP.
Örnekler	Aquaporinalarda su taşımacılığı.	Na sodyum iyonu taşıma+ sodyum-potasyum ATP-sapı ile.

Pasif hücre taşıma nedir?

Pasif taşıma, moleküllerin ve iyonların bir enerji kaynağı olmadan hücre zarından geçmesine izin veren süreçtir.

konsantrasyon gradyanı o Bir türün zarın iki tarafı arasındaki konsantrasyon farkı, pasif taşımanın hareketini ve yönünü belirleyen dürtüdür.

Çözünen madde yüklendiğinde (pozitif veya negatif), zarın iki tarafı arasındaki potansiyel fark (zar potansiyeli) de taşımayı sağlayabilir. Bu durumda, konsantrasyon gradyanı ve elektrik gradyanı kombine itici gücü oluşturur. elektrokimyasal gradyan.

Lipid tabakası boyunca iyonik konsantrasyonlarda bir fark oluşturarak, hücre zarı potansiyel enerjiyi elektrokimyasal gradyanlar şeklinde depolayabilir. Elektrokimyasal gradyanlar şu amaçlarla kullanılır:

• çeşitli taşıma işlemlerini yürütmek,
• elektriksel olarak uyarılabilir hücrelerde elektrik sinyallerini iletir ve
• ATP'nin çoğunu mitokondri, kloroplast ve bakterilerde üretir.

Pasif taşıma özellikleri

• Çözünen maddelerin hareketi, daha yüksek konsantrasyondan daha düşük konsantrasyona doğru konsantrasyon gradyanını takip eder.
• Konsantrasyon gradyanına, parçacıkların boyutuna ve sıcaklığa bağlıdır.
• İyonlar ve küçük moleküller harekete geçirilir.
• ATP hidrolizi gerektirmez.
• Kolaylaştırılmış difüzyonda transmembran proteinler, kanallar ve taşıyıcılar aracılık eder.

Pasif taşıma türleri

Moleküller ve iyonlar membrandan farklı mekanizmalarla pasif olarak geçebilir: basit difüzyon, kolaylaştırılmış difüzyon veya ozmoz.

Basit difüzyon

Oksijen O gibi küçük polar olmayan moleküller₂ ve karbondioksit CO₂ lipid membranlarda kolayca çözünürler. Su H gibi küçük yüksüz polar moleküller₂O ve üre de membrandan yavaş veya kısıtlı bir şekilde yayılır. Genel olarak, lipofilik veya yağ benzeri moleküller, zarı basit difüzyonla geçebilir.

Kolaylaştırılmış yaygınlaştırma

Hücreler, suda çözünür moleküllerin ve iyonların zardan geçişi için mekanizmalar geliştirdiler. Özel transmembran proteinler (membranı geçerler) aracılığıyla iyonlar ve moleküller taşınır. Daha yüksek konsantrasyondan daha düşük konsantrasyona difüzyon "geçitler" yardımıyla gerçekleştiğinden, kolaylaştırılmış difüzyondan bahsediyoruz. Böylece:

• temel besinler hücreye girer;
• metabolik atık ürünleri uzaklaştırmak ve
• hücre içi iyon konsantrasyonlarını düzenler.

Moleküllerin lipid zarının içine ve dışına hareketini kolaylaştıran iki ana zar proteini sınıfı şunlardır:

• taşıyıcılar: bunlar, çözünen maddenin geçmesine izin veren açılıp kapanan zar kapıları gibi hareketli parçalara sahip proteinlerdir. Membran içindeki döner kapılar gibidirler.
• kanallar: esas olarak küçük inorganik iyonların pasif hareketine izin veren dar hidrofilik gözenekler oluştururlar. Su, lipid zarlardan geçebilmesine rağmen, tüm hücreler, bu zarların suya geçirgenliğini artıran aquaporin adı verilen protein kanalları içerir.

ozmoz

Osmoz, suyun yarı geçirgen bir zardan, bir tarafta zarı geçemeyen bir çözünen olduğunda hareketidir. Osmozda sadece su hareketi meydana gelir.

Aktif hücre taşınması nedir?

Aktif taşıma, hücrenin ATP'yi bir enerji kaynağı olarak kullanarak, maddeyi konsantrasyon gradyanına karşı taşıma işlemidir.

Aktif taşıma özellikleri

• İntegral membran proteinleri aracılığıyla yapılır.
• Çözünen maddeye özgüdür.
• Doygunluk yaşar, yani çözünenin tüm bağlanma bölgeleri işgal edildiğinde, ne kadar substrat eklenirse eklensin akış sabit kalır.

Aktif taşıma proteinlerinin türleri

Hücrelerde aktif taşımayı gerçekleştirebilen en az üç tip protein tanımlanmıştır. Açıklamasının altında.

ATP pompaları

ATP pompaları, ATP hidrolizine bağlı olarak çözünen madde taşınmasını gerçekleştirir, yani ATP bir fosfat grubu (PO) serbest bırakır.₄^-3) ve ADP olur. Hidrolizde açığa çıkan enerji, çözünen maddeyi zarın bir tarafından diğerine "pompalayan" şeydir.

ATP hidrolizi ile yürütülen aktif taşıma, aynı zamanda birincil aktif taşıma.

Üç tip ATP pompası vardır:

1. P tipi pompalar: protein, taşıma sürecinde fosforile edilir (proteine ​​bir fosfat grubu eklenir). Örnekler: sodyum-potasyum pompaları, kalsiyum pompaları.
2. F Tipi pompalar: ADP ve fosfattan ATP'yi sentezlemek için proton gradyanını kullandıkları için ATP sentetazları olarak da adlandırılırlar. Örnekler: fotosentezin ışığa bağımlı fazıyla bağlantılı kloroplast ATP sentetaz.
3. ABC konveyörleri: küçük molekülleri taşıyan zar proteinleridir. Örnekler: kolesterol taşıyıcı ABCG1, taşıyıcı MDR (çoklu ilaç direnci).

akuple konveyörler

Bir iyon veya molekülün taşınması başka bir çözünen madde ile birlikte gerçekleşir. Bu durumda, zarın bir tarafında daha yüksek konsantrasyonda bulunan çözünen, diğer tarafa geçer ve çözünen maddenin daha düşük konsantrasyondan daha yüksek konsantrasyona hareketini teşvik eder. İyon gradyan tahrikli taşıyıcılar da denir ikincil aktif taşıma.

Simporterler ve anti-taşıyıcılar olarak bilinen taşıyıcı proteinler tarafından gerçekleştirilir. bir simporter veya kotransporter konsantrasyon gradyanına karşı başka bir çözünen ile aynı yönde konsantrasyon gradyanını izleyerek bir çözüneni taşır.

Örneğin, ince bağırsakta sodyuma bağımlı glukoz kotransportörü. Bu durumda bağırsak içinden glikoz ve sodyum bağırsak hücresine emilir.

Bağırsak veya böbreğin epitel hücreleri, sodyum Na iyonunun gradyanı tarafından tahrik edilen çok sayıda simportere sahiptir.⁺, hücre dışında daha konsantre olmak.

Bakterilerde, laktoz taşınımı hidrojen iyonu taşınımı H ile bağlantılıdır.⁺.

bir anti-taşıyıcı veya değiştirici Zıt yönlerde çözünenlerin transferini gerçekleştirir. Örneğin sodyum/proton Na taşıyıcısı⁺/ H⁺ sodyum hücreye girer ve proton dışarı çıkar.

Işıkla çalışan pompalar

Bakterilerde ve arkelerde baskın olan bu çözünen madde taşınması, ışık enerjisinin yakalanması sayesinde düşük konsantrasyondan yüksek konsantrasyona doğru gerçekleşir. Örneğin, bakteriorhodopsinler ve halorhodopsinler, ışıkla aktive edilen proton pompalarıdır.

İlginizi çekebilir:

• Hayvan ve bitki hücresi
• Endositoz ve ekzositoz.

Venezuela Bilimsel Araştırma Enstitüsü'nden (IVIC) Biyokimya Doktoru, Venezuela Merkez Üniversitesi'nden Biyoanaliz derecesi ile.