Hlavný rozdiel - aktívna a pasívna doprava

Aktívny a pasívny transport sú dva spôsoby transportu molekúl cez bunkovú membránu. Bunková membrána je viacúčelová jednotka, ktorá dáva bunke štruktúru a zároveň chráni obsah cytosólov pred extracelulárnym prostredím. Pohyb molekúl dovnútra a von z bunky je určený fosfolipidovou dvojvrstvou, ktorá udržuje jemnú homeostázu bunky. Fosfolipidová dvojvrstva je polopriepustná, čo umožňuje niektorým molekulám voľne prechádzať membránou cez koncentračný gradient a niektoré molekuly použiť špeciálne štruktúry na prechod membránou a iné na prechod membránou využitím bunkovej energie. The hlavný rozdiel medzi aktívnym a pasívnym transportom je to aktívne transportné pumpy molekuly proti koncentračnému gradientu pomocou energie ATP keďže pasívny transport umožňuje molekulám prejsť membránou cez koncentračný gradient, pričom nevyžaduje žiadnu bunkovú energiu.

Tento článok sa zameriava na

1. Čo je aktívna doprava - Definícia, typy, funkcia, ako to funguje 2. Čo je to pasívna doprava - Definícia, typy, funkcia, ako to funguje 3. Aký je rozdiel medzi aktívnou a pasívnou dopravou

Čo je to aktívna doprava

Aktívny transport je pohyb molekúl cez membránu proti koncentračnému gradientu pomocou enzýmov a využívania bunkovej energie. Je potrebný na akumuláciu molekúl, ako sú glukóza, aminokyseliny a ióny, vo vnútri bunky vo vysokých koncentráciách. Možno identifikovať dva typy aktívneho transportu: primárny aktívny transport a sekundárny aktívny transport.

Primárna aktívna doprava

Počas primárneho aktívneho transportu je prítomnosť látok v extracelulárnej tekutine, ktoré bunka vyžaduje, rozpoznaná špecializovanými transmembránovými proteínmi na bunkovej membráne, ktoré slúžia ako čerpadlá transportných molekúl. Tieto transmembránové proteíny sú poháňané ATP. Primárny aktívny transport je najzreteľnejší v čerpadle sodík/draslík (Na+/K+ ATPáza), ktoré udržuje pokojový potenciál bunky. Energia uvoľnená hydrolýzou ATP sa používa na čerpanie troch iónov sodíka z bunky a dvoch iónov draslíka do bunky. Tu sú sodné ióny transportované z nižšej koncentrácie 10 mM do vyššej koncentrácie 145 mM. Ióny draslíka sú transportované zo 140 mM koncentrácie vnútri bunky do 5 mM koncentrácie extracelulárnej tekutiny. Protónová/draselná pumpa (H+/K+ ATPáza) sa nachádza vo výstelke žalúdka, pričom vo vnútri žalúdka udržuje kyslé prostredie. Omeprazol je inhibítor protónovej/draselnej pumpy, ktorý znižuje kyslý reflux v žalúdku. Počas oxidačnej fosforylácie a fotofosforylácie elektrónového transportného reťazca používajte primárny aktívny transport aj na vytvorenie redukčnej sily. Účinok sodno/draselnej pumpy je znázornený na obrázku 1.

Obrázok 1: Sodno -draselné čerpadlo

Sekundárna aktívna doprava

Sekundárny aktívny transport je poháňaný elektrochemickým gradientom. Tu sú kanály tvorené proteínmi tvoriacimi póry. Pri sekundárnom aktívnom transporte je pozorovaný súčasný pohyb inej látky oproti koncentračnému gradientu. Kanálové proteíny zahrnuté v sekundárnom aktívnom transporte teda môžu byť identifikované ako kotransportéry. Existujú dva typy kotransportérov: antiporty a symporty. Konkrétny ión a rozpustená látka sú transportované v opačných smeroch antiportami. Výmenník sodík/vápnik, ktorý umožňuje obnovu koncentrácie iónov vápnika v kardiomyocytoch po akčnom potenciáli, je najbežnejším príkladom antiportorov. Ióny sú transportované cez koncentračný gradient, zatiaľ čo rozpustená látka je transportovaná proti koncentračnému gradientu symportérmi. Tu sú obe molekuly transportované rovnakým smerom cez bunkovú membránu. SGLT2 je symportér, ktorý transportuje glukózu do bunky spolu so sodíkovými iónmi. Funkcia symportéra a antiportéra je znázornená na obrázku 2.

Obrázok 2: Pôsobenie Symportera a Antiportera

Čo je to pasívna doprava

Pasívny transport je pohyb molekúl cez membránu cez koncentračný gradient bez pohybu bunkovej energie. Prirodzenou entropiou presúva molekuly z vyššej koncentrácie do nižšej koncentrácie, kým sa koncentrácia nevyrovná. Potom nebude v rovnováhe žiadny čistý pohyb molekúl. Existujú štyri hlavné typy pasívneho transportu: osmóza, jednoduchá difúzia, uľahčená difúzia a filtrácia. Nazýva sa jednoduchý pohyb molekúl cez priepustnú membránu jednoduchá difúzia. Malé nepolárne molekuly používajú jednoduchú difúziu. Difúzna vzdialenosť by mala byť menšia, aby sa zachoval lepší prietok. Pasívny transport cez membránu je znázornený na obrázku 3.

Obrázok 3: Pasívna doprava

Počas uľahčená difúzia, na transport pohybu polárnych molekúl a veľkých iónov sa používajú špeciálne transportné proteíny. Tieto transportné proteíny sú glykoproteíny a sú špecifické pre konkrétny proteín. GLUT4 je transportér glukózy, ktorý transportuje glukózu z krvného obehu do bunky. Väčšinou sa nachádza v tukových a kostrových svaloch. Tri druhy transportných bielkovín sa podieľajú na uľahčenej difúzii: kanálové proteíny, aquaporíny a nosné proteíny. Kanálové proteíny vytvoriť hydrofóbne tunely cez membránu, čo umožní vybraným hydrofóbnym molekulám prejsť cez membránu. Niektorí kanálové proteíny sú otvorené vždy a niektoré sú uzavreté ako proteíny iónového kanála. Aquaporiny nechajte vodu rýchlo prejsť membránou. Nosné proteíny menia svoj tvar a transportujú cieľové molekuly cez membránu. Uľahčená difúzia nosnými proteínmi je znázornená na obrázku 4.

Obrázok 4: Zjednodušená difúzia

Filtrácia je pohyb rozpustených látok spolu s vodou v dôsledku hydrostatického tlaku generovaného kardiovaskulárnym systémom. Vyskytuje sa v Bowmanovej kapsule v obličkách. Osmóza je pohyb vody po selektívne priepustnej membráne. Vyskytuje sa od vysokého vodného potenciálu po nízky vodný potenciál.

Rozdiel medzi aktívnou a pasívnou dopravou

Definícia

Aktívna doprava: Aktívny transport pumpuje molekuly cez bunkovú membránu proti koncentračnému gradientu.

Pasívna doprava: Pasívny transport umožňuje molekulám prechádzať bunkovou membránou cez koncentračný gradient.

Využitie bunkovej energie

Aktívna doprava: Aktívny transport využíva bunkovú energiu vo forme ATP.

Pasívna doprava: Pasívna doprava nevyžaduje bunkovú energiu.

Druhy dopravy

Aktívna doprava: Endocytóza, exocytóza, vylučovanie látok do krvného obehu a pumpa sodík/draslík sú druhy aktívneho transportu.

Pasívna doprava: Difúzia, uľahčená difúzia a osmóza sú typy pasívneho transportu.

Úloha

Aktívna doprava: Aktívny transport umožňuje molekulám prechádzať bunkovou membránou, čím narúša rovnováhu vytvorenú difúziou.

Pasívna doprava: Dynamická rovnováha vody, živín, plynov a odpadov je udržiavaná pasívnym transportom medzi cytosolom a extracelulárnym prostredím.

Preprava častíc

Aktívna doprava: Ióny, veľké bielkoviny, komplexné cukry a bunky sa transportujú aktívnym transportom.

Pasívna doprava: Molekuly rozpustné vo vode, ako sú malé monosacharidy, lipidy, pohlavné hormóny, oxid uhličitý, kyslík a voda, sa transportujú pasívnym transportom.

Dôležitosť

Aktívna doprava: Na vstup veľkých nerozpustných molekúl do bunky je potrebný aktívny transport.

Pasívna doprava: Pasívny transport umožňuje zachovanie jemnej homeostázy medzi cytosolom a extracelulárnou tekutinou.

Záver

Aktívny a pasívny transport sú dva spôsoby transportu molekúl cez bunkovú membránu. Aktívny transport pumpuje molekuly proti koncentračnému gradientu pomocou bunkovej energie. V primárnom aktívnom transporte sa ako energia používa ATP. Pri sekundárnom aktívnom transporte sa na pohyb molekúl cez membránu používa elektrochemický gradient. Živiny sa koncentrujú do bunky pomocou aktívneho transportu. Pasívna difúzia umožňuje malým nepolárnym molekulám pohybovať sa cez membránu. Vyskytuje sa iba prostredníctvom koncentračného gradientu. Proces preto nevyužíva žiadnu energiu. Osmóza a filtrácia sú tiež metódy pasívnej difúzie. Hlavným rozdielom medzi aktívnym transportom a pasívnym transportom je však ich mechanizmus transportu molekúl cez membránu.

Odkaz: 1. „Pasívny transport a aktívny transport cez článok (článok) z bunkovej membrány.“ Chánska akadémia. N.p., n.d. Web. 3. mája 2017. 2. „Difúzia a pasívna doprava.“ Chánska akadémia. N.p., n.d. Web. 3. mája 2017.

Obrázok so súhlasom: 1. „Schéma čerpania sodíka a draslíka“ od LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal-vlastná práca. Obrázok premenovaný z Image: Sodium-Potanium_pump.svg (verejná doména) prostredníctvom Commons Wikimedia2. „Porters“ od Lupaska - vlastná práca, verejná doména) prostredníctvom Commons Wikimedia3. „Obrázok 05 02 02“ od CNX OpenStax - (CC BY 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia4. „Blausen 0213 CellularDiffusion“ od zamestnancov Blausen.com (2014). „Lekárska galéria Blausen Medical 2014“. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436. - Vlastná práca (CC BY 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia