Differenza tra trasporto attivo e passivo
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Differenza principale: trasporto attivo o passivo
Il trasporto attivo e passivo sono due metodi che trasportano le molecole attraverso la membrana cellulare. Una membrana cellulare è un'unità multi-task che dà struttura alla cellula mentre protegge il contenuto citosolico dall'ambiente extracellulare. Il movimento delle molecole dentro e fuori dalla cellula è determinato dal doppio strato fosfolipidico, mantenendo una delicata omeostasi della cellula. Il doppio strato fosfolipidico è semi-permeabile, consentendo ad alcune molecole di passare liberamente attraverso un gradiente di concentrazione e alcune molecole per utilizzare strutture speciali per passare la membrana e altre per passare la membrana utilizzando l'energia cellulare. Il differenza principale tra il trasporto attivo e passivo è quello le molecole di trasporto attivo pompano contro il gradiente di concentrazione usando l'energia ATP mentre il trasporto passivo consente alle molecole di attraversare la membrana attraverso un gradiente di concentrazione, senza richiedere energia cellulare.
Questo articolo guarda,
1. Cos'è il trasporto attivo
- Definizione, tipi, funzioni, come funziona
2. Cos'è il trasporto passivo
- Definizione, tipi, funzioni, come funziona
3. Qual è la differenza tra trasporto attivo e passivo
Cos'è il trasporto attivo
Il trasporto attivo è il movimento di molecole attraverso la membrana contro il gradiente di concentrazione con l'assistenza di enzimi e l'uso di energia cellulare. È richiesto per l'accumulo di molecole come glucosio, amminoacidi e ioni all'interno della cellula in alte concentrazioni. È possibile identificare due tipi di trasporto attivo: trasporto attivo primario e trasporto attivo secondario.
Trasporto attivo primario
Durante il trasporto attivo primario, la presenza di sostanze nel fluido extracellulare richiesto dalla cellula viene riconosciuta dalle proteine trans-membrana specializzate sulla membrana cellulare, che fungono da pompe di trasporto delle molecole. Queste proteine trans-membrana sono alimentate da ATP. Il trasporto attivo primario è più evidente nella pompa di sodio / potassio (Na + / K + ATPasi), che mantiene il potenziale di riposo della cellula. L'energia rilasciata dall'idrolisi dell'ATP viene utilizzata per pompare tre ioni di sodio fuori dalla cellula e due ioni di potassio nella cellula. Qui, gli ioni di sodio vengono trasportati da una concentrazione inferiore di 10 mM a una più alta concentrazione di 145 mM. Gli ioni di potassio vengono trasportati da una concentrazione di 140 mM all'interno della cellula a una concentrazione di 5 mM di fluido extracellulare. La pompa protonica / di potassio (H + / K + ATPasi) si trova nel rivestimento dello stomaco, mantenendo un ambiente acido all'interno dello stomaco. Omeprazolo è un inibitore della pompa del protone / potassio, che riduce il reflusso acido nello stomaco. Durante sia la fosforilazione ossidativa che la fotofosforilazione della catena di trasporto degli elettroni usano il trasporto attivo primario per creare anche una potenza riducente. L'azione della pompa di sodio / potassio è mostrata in Figura 1.
Figura 1: pompa di sodio / potassio
Trasporto attivo secondario
Il trasporto attivo secondario è alimentato da un gradiente elettrochimico. Qui, i canali sono fatti da proteine che formano pori. Un movimento simultaneo di un'altra sostanza contro il gradiente di concentrazione viene osservato con il trasporto attivo secondario. Quindi, le proteine di canale coinvolte nel trasporto attivo secondario possono essere identificate come cotransporters. Esistono due tipi di cotransporters: antiporters e symporters. Lo ione particolare e il soluto sono trasportati nelle direzioni opposte dagli antiportatori. Lo scambiatore di sodio / calcio, che consente il ripristino della concentrazione di ioni calcio nel cardiomiocita dopo il potenziale d'azione, è l'esempio più comune per gli antiportatori. Gli ioni vengono trasportati attraverso il gradiente di concentrazione mentre il soluto viene trasportato dal gradiente di concentrazione dai simpatizzanti. Qui, entrambe le molecole vengono trasportate nella stessa direzione attraverso la membrana cellulare. SGLT2 è un symporter che trasporta il glucosio nella cellula insieme agli ioni di sodio. La funzione di symporter e antiporter è mostrata in figura 2.
Figura 2: l'azione di Symporter e Antiporter
Cos'è il trasporto passivo
Il trasporto passivo è il movimento di molecole attraverso la membrana attraverso un gradiente di concentrazione senza l'uso di energia cellulare da parte del movimento. Usa l'entropia naturale per spostare le molecole da una concentrazione più alta a una concentrazione più bassa fino a quando la concentrazione diventa equalizzata. Quindi, non ci sarà alcun movimento netto di molecole all'equilibrio. Vengono individuati quattro tipi principali di trasporto passivo: osmosi, diffusione semplice, diffusione facilitata e filtrazione. Viene chiamato il semplice movimento di molecole attraverso una membrana permeabile diffusione semplice. Le piccole molecole non polari usano la diffusione semplice. La distanza di diffusione deve essere inferiore per mantenere un flusso migliore. Viene mostrato il trasporto passivo attraverso la membrana figura 3.
Figura 3: Trasporto passivo
Durante diffusione facilitata, speciali proteine di trasporto sono utilizzate per guidare il movimento delle molecole polari e dei grandi ioni. Queste proteine di trasporto sono glicoproteine e sono specifiche per una particolare proteina. Il GLUT4 è un trasportatore di glucosio che trasporta il glucosio dal flusso sanguigno nella cellula. Si trova principalmente nei muscoli grassi e scheletrici. Tre tipi di proteine di trasporto sono coinvolti nella diffusione facilitata: proteine di canale, acquaporine e proteine di trasporto. Proteine del canale fare tunnel idrofobici attraverso la membrana, permettendo alle molecole idrofobiche selezionate di passare attraverso la membrana. Alcuni proteine del canale sono aperti in ogni momento, e alcuni sono controllati come le proteine del canale ionico. acquaporine consentire all'acqua di attraversare rapidamente la membrana. Le proteine carrier cambiano la loro forma, trasportando molecole target attraverso la membrana. La diffusione facilitata dalle proteine carrier è mostrata in figura 4.
Figura 4: Diffusione facilitata
Filtrazione è il movimento dei soluti insieme all'acqua a causa della pressione idrostatica generata dal sistema cardiovascolare. Si verifica nella capsula di Bowman nel rene. Osmosi è il movimento dell'acqua attraverso una membrana selettivamente permeabile. Si presenta da un elevato potenziale idrico a un basso potenziale idrico.
Differenza tra trasporto attivo e passivo
Definizione
Trasporto attivo: Il trasporto attivo pompa le molecole attraverso la membrana cellulare contro il gradiente di concentrazione.
Trasporto passivo: Il trasporto passivo consente alle molecole di passare attraverso la membrana cellulare attraverso un gradiente di concentrazione.
Uso di energia cellulare
Trasporto attivo: Il trasporto attivo utilizza l'energia cellulare sotto forma di ATP.
Trasporto passivo: Il trasporto passivo non richiede energia cellulare.
Tipi di trasporto
Trasporto attivo: Endocitosi, esocitosi, secrezione di sostanze nel sangue e pompa di sodio / potassio sono i tipi di trasporto attivo.
Trasporto passivo: Diffusione, diffusione facilitata e osmosi sono i tipi di trasporto passivo.
Ruolo
Trasporto attivo: Il trasporto attivo consente alle molecole di passare attraverso la membrana cellulare, interrompendo l'equilibrio stabilito dalla diffusione.
Trasporto passivo: Un equilibrio dinamico di acqua, sostanze nutritive, gas e rifiuti è mantenuto dal trasporto passivo tra citosol ed ambiente extracellulare.
Trasporto di particelle
Trasporto attivo: Ioni, proteine di grandi dimensioni, zuccheri complessi e cellule vengono trasportati mediante trasporto attivo.
Trasporto passivo: Le molecole idrosolubili come piccoli monosaccaridi, lipidi, ormoni sessuali, anidride carbonica, ossigeno e acqua sono trasportate dal trasporto passivo.
Importanza
Trasporto attivo: Il trasporto attivo è necessario per l'ingresso di grandi molecole insolubili nella cellula.
Trasporto passivo: Il trasporto passivo consente il mantenimento di una delicata omeostasi tra il citosol e il fluido extracellulare.
Conclusione
Il trasporto attivo e passivo sono i due metodi di trasporto delle molecole attraverso la membrana cellulare. Le molecole delle pompe di trasporto attivo contro un gradiente di concentrazione utilizzano l'energia cellulare. Nel trasporto attivo primario, l'ATP è usato come energia. Nel trasporto attivo secondario, il gradiente elettrochimico viene utilizzato per spostare molecole attraverso la membrana. I nutrienti sono concentrati nella cellula usando il trasporto attivo. La diffusione passiva consente alle molecole piccole e non polari di spostarsi attraverso la membrana. Si verifica solo attraverso un gradiente di concentrazione. Pertanto, nessuna energia viene utilizzata dal processo. L'osmosi e la filtrazione sono anche metodi di diffusione passiva. Tuttavia, la principale differenza tra trasporto attivo e trasporto passivo è il loro meccanismo di trasporto delle molecole attraverso la membrana.
Riferimento:
1. "Trasporto passivo e trasporto attivo attraverso un articolo di membrana cellulare (articolo)". Khan Academy. N., n. Web. 03 maggio 2017.
2. "Diffusione e trasporto passivo". Khan Academy. N., n. Web. 03 maggio 2017.
Cortesia dell'immagine:
1. "Schema sodio-potassio pump-en" di LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal - Opera propria. Immagine ribattezzata da Image: Sodium-Potassium_pump.svg (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia
2. "Porters" di Lupask - Opera privata, dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia
3. "Figura 05 02 02" di CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
4. "Blausen 0213 CellularDiffusion" dallo staff di Blausen.com (2014). "Galleria medica di Blausen Medical 2014": WikiJournal of Medicine 1 (2) DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010 ISSN 2002-4436 - Opera privata (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
