Perbezaan Utama - Pengangkutan Aktif vs Pasif

Pengangkutan aktif dan pasif adalah dua kaedah yang mengangkut molekul melintasi membran sel. Membran sel adalah unit pelbagai tugas yang memberikan struktur pada sel sambil melindungi kandungan sitosolik dari persekitaran ekstraselular. Pergerakan molekul masuk dan keluar sel ditentukan oleh bilayer fosfolipid, mengekalkan homeostasis sel yang halus. Lapisan fosfolipid separa telap, yang membolehkan beberapa molekul melepasi membran secara bebas melalui kecerunan kepekatan dan beberapa molekul menggunakan struktur khas untuk melewati membran dan yang lain melepasi membran dengan menggunakan tenaga sel. The perbezaan utama antara pengangkutan aktif dan pasif ialah pengangkutan aktif mengepam molekul melawan kecerunan kepekatan menggunakan tenaga ATP sedangkan pengangkutan pasif membolehkan molekul melewati membran melalui kecerunan kepekatan, tidak memerlukan tenaga sel.

Artikel ini melihat,

1. Apa itu Pengangkutan Aktif - Definisi, Jenis, Fungsi, Bagaimana ia berfungsi 2. Apa itu Pengangkutan Pasif - Definisi, Jenis, Fungsi, Bagaimana ia berfungsi 3. Apakah perbezaan antara Pengangkutan Aktif dan Pasif

Apa itu Pengangkutan Aktif

Pengangkutan aktif adalah pergerakan molekul melintasi membran terhadap kecerunan kepekatan dengan bantuan enzim dan penggunaan tenaga sel. Ia diperlukan untuk pengumpulan molekul seperti glukosa, asid amino, dan ion di dalam sel dalam kepekatan tinggi. Dua jenis pengangkutan aktif dapat dikenal pasti: pengangkutan aktif primer dan pengangkutan aktif sekunder.

Pengangkutan Aktif Utama

Semasa pengangkutan aktif utama, kehadiran zat dalam cairan ekstraselular yang diperlukan oleh sel diakui oleh protein membran trans khusus pada membran sel, yang berfungsi sebagai pam molekul pengangkut. Protein trans-membran ini digerakkan oleh ATP. Pengangkutan aktif utama paling ketara dalam pam natrium / kalium (Na + / K + ATPase), yang mengekalkan potensi rehat sel. Tenaga yang dikeluarkan oleh hidrolisis ATP digunakan untuk mengepam tiga ion natrium keluar dari sel dan dua ion kalium ke dalam sel. Di sini, ion natrium diangkut dari kepekatan yang lebih rendah 10 mM ke kepekatan yang lebih tinggi iaitu 145 mM. Ion kalium diangkut dari kepekatan 140 mM di dalam sel ke kepekatan cecair ekstraselular 5 mM. Pam proton / kalium (H + / K + ATPase) terdapat di lapisan perut, mengekalkan persekitaran berasid di dalam perut. Omeprazole adalah penghambat pam proton / kalium, mengurangkan refluks asid di dalam perut. Semasa fosforilasi oksidatif dan fotofosforilasi rantai pengangkutan elektron menggunakan pengangkutan aktif utama untuk mewujudkan daya pengurangan juga. Tindakan pam natrium / kalium ditunjukkan dalam gambar 1.

Gambar 1: Pam Natrium / Kalium

Pengangkutan Aktif Sekunder

Pengangkutan aktif sekunder dikuasakan oleh kecerunan elektrokimia. Di sini, saluran dibuat oleh protein pembentuk liang. Pergerakan serentak bahan lain terhadap kecerunan kepekatan diperhatikan dengan pengangkutan aktif sekunder. Oleh itu, protein saluran yang terlibat dalam pengangkutan aktif sekunder dapat dikenalpasti sebagai pengangkut. Terdapat dua jenis cotransporter: antiporters dan symporters. Ion tertentu dan zat terlarut dihantar ke arah yang berlawanan oleh antiporter. Penukar natrium / kalsium, yang memungkinkan pemulihan kepekatan ion kalsium dalam kardiomiosit selepas potensi tindakan, adalah contoh yang paling biasa untuk antiporter. Ion diangkut melalui kecerunan kepekatan sementara zat terlarut diangkut terhadap kecerunan kepekatan oleh symporters. Di sini, kedua molekul diangkut dalam arah yang sama melintasi membran sel. SGLT2 adalah symporter yang mengangkut glukosa ke dalam sel bersama dengan ion natrium. Fungsi symporter dan antiporter ditunjukkan pada gambar 2.

Gambar 2: Tindakan Symporter dan Antiporter

Apa itu Pengangkutan Pasif

Pengangkutan pasif adalah pergerakan molekul melintasi membran melalui kecerunan kepekatan tanpa penggunaan tenaga sel oleh pergerakan. Ia menggunakan entropi semula jadi untuk memindahkan molekul dari kepekatan yang lebih tinggi ke kepekatan yang lebih rendah sehingga kepekatannya disamakan. Kemudian, tidak akan ada pergerakan molekul bersih pada keseimbangan. Empat jenis pengangkutan pasif utama dijumpai: osmosis, penyebaran sederhana, penyebaran difasilitasi, dan penapisan. Pergerakan molekul yang sederhana melintasi membran yang telap disebut penyebaran sederhana. Molekul kecil dan bukan polar menggunakan penyebaran sederhana. Jarak resapan mestilah lebih rendah untuk mengekalkan aliran yang lebih baik. Pengangkutan pasif melintasi membran ditunjukkan pada gambar 3.

Gambar 3: Pengangkutan Pasif

Semasa difusi yang difasilitasi, protein pengangkutan khas digunakan untuk memandu pergerakan molekul polar dan ion besar. Protein pengangkutan ini adalah glikoprotein dan khusus untuk protein tertentu. GLUT4 adalah pengangkut glukosa yang mengangkut glukosa dari aliran darah ke dalam sel. Kebanyakannya terdapat pada otot lemak dan rangka. Tiga jenis protein pengangkutan terlibat dalam penyebaran difasilitasi: protein saluran, akuaporin, dan protein pembawa. Saluran protein buat terowong hidrofobik melintasi membran, membolehkan molekul hidrofobik terpilih melewati membran. Beberapa menyalurkan protein dibuka setiap masa, dan ada yang berpagar seperti protein saluran ion. Aquaporin biarkan air melintasi membran dengan cepat. Protein pembawa mengubah bentuknya, mengangkut molekul sasaran ke seluruh membran. Penyebaran difasilitasi oleh protein pembawa ditunjukkan pada gambar 4.

Gambar 4: Difusi Terfasilitasi

Penapisan adalah pergerakan zat terlarut bersama dengan air kerana tekanan hidrostatik yang dihasilkan oleh sistem kardiovaskular. Ia berlaku dalam kapsul Bowman di buah pinggang. Osmosis adalah pergerakan air melintasi membran yang telap selektif. Ia berlaku dari potensi air tinggi ke potensi air rendah.

Perbezaan Antara Pengangkutan Aktif dan Pasif

Definisi

Pengangkutan aktif: Pengangkutan aktif mengepam molekul melalui membran sel melawan kecerunan kepekatan.

Pengangkutan pasif: Pengangkutan pasif membolehkan molekul melewati membran sel melalui kecerunan kepekatan.

Penggunaan Tenaga Selular

Pengangkutan aktif: Pengangkutan aktif menggunakan tenaga sel dalam bentuk ATP.

Pengangkutan pasif: Pengangkutan pasif tidak memerlukan tenaga sel.

Jenis Pengangkutan

Pengangkutan aktif: Endositosis, eksositosis, rembesan zat ke dalam aliran darah, dan pam natrium / kalium adalah jenis pengangkutan aktif.

Pengangkutan pasif: Difusi, difusi yang difasilitasi, dan osmosis adalah jenis pengangkutan pasif.

Peranan

Pengangkutan aktif: Pengangkutan aktif membolehkan molekul melewati membran sel, mengganggu keseimbangan yang ditubuhkan oleh penyebaran.

Pengangkutan pasif: Keseimbangan air, nutrien, gas dan sisa dinamik dikekalkan oleh pengangkutan pasif antara sitosol dan persekitaran ekstraselular.

Mengangkut Zarah

Pengangkutan Aktif: Ion, protein besar, gula kompleks serta sel diangkut dengan pengangkutan aktif.

Pengangkutan pasif: Molekul larut air seperti monosakarida kecil, lipid, hormon seks, karbon dioksida, oksigen, dan air diangkut melalui pengangkutan pasif.

Kepentingan

Pengangkutan aktif: Pengangkutan aktif diperlukan untuk masuknya molekul besar yang tidak larut ke dalam sel.

Pengangkutan pasif: Pengangkutan pasif membolehkan pemeliharaan homeostasis halus antara sitosol dan cecair ekstraselular.

Kesimpulannya

Pengangkutan aktif dan pasif adalah dua kaedah mengangkut molekul melintasi membran sel. Pengangkutan aktif mengepam molekul terhadap kecerunan kepekatan menggunakan tenaga sel. Dalam pengangkutan aktif utama, ATP digunakan sebagai tenaga. Dalam pengangkutan aktif sekunder, kecerunan elektrokimia digunakan untuk menggerakkan molekul melintasi membran. Nutrien dipusatkan ke dalam sel dengan menggunakan pengangkutan aktif. Penyebaran pasif membolehkan molekul kecil dan tidak polar bergerak melintasi membran. Ia hanya berlaku melalui kecerunan kepekatan. Oleh itu, tidak ada tenaga yang digunakan oleh proses tersebut. Osmosis dan penapisan juga merupakan kaedah penyebaran pasif. Walau bagaimanapun, perbezaan utama antara pengangkutan aktif dan pengangkutan pasif adalah mekanisme mereka mengangkut molekul melintasi membran.

Rujukan: 1. "Pengangkutan pasif dan pengangkutan aktif melintasi artikel membran sel (artikel)." Akademi Khan. N.p., n.d. Web. 03 Mei 2017. 2. "Penyebaran dan pengangkutan pasif." Akademi Khan. N.p., n.d. Web. 03 Mei 2017.

Gambar Kesopanan: 1. "Skema sodium-potassium pump-en" Oleh LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal - Kerja sendiri. Imej dinamakan semula dari Gambar: Sodium-Potassium_pump.svg (Domain Awam) melalui Wikimedia Commons2. "Porters" Oleh Lupask - Karya sendiri, Domain Awam) melalui Wikimedia Commons3. "Gambar 05 02 02" Oleh CNX OpenStax - (CC BY 4.0) melalui Wikimedia Commons4. "Blausen 0213 CellularDiffusion" Oleh kakitangan Blausen.com (2014). "Galeri perubatan Blausen Medical 2014". WikiJurnal Perubatan 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. - Kerja sendiri (CC BY 3.0) melalui Wikimedia Commons