Perbezaan Utama - Penyebaran aktif vs Pasif

Membran sel berfungsi sebagai penghalang separa telap, mengawal pergerakan molekul di seberang untuk mengekalkan persekitaran sitosolik yang tetap. Lapisan fosfolipid membolehkan beberapa molekul melepasi membran sel secara bebas melalui kecerunan kepekatannya dan beberapa molekul lain menggunakan struktur khas untuk melewati membran. Struktur ini adalah protein transmembran. Selebihnya molekul akan melewati membran sel dengan menggunakan tenaga sel. Penyebaran aktif dan pasif adalah dua kaedah yang terlibat dalam pengangkutan molekul melintasi membran sel. The perbezaan utama antara penyebaran aktif dan pasif ialah difusi aktif mengepam molekul melawan kecerunan kepekatan dengan menggunakan tenaga ATP sedangkan penyebaran pasif membolehkan molekul melewati membran melalui kecerunan kepekatan. Oleh itu, penyebaran pasif tidak menggunakan tenaga sel untuk pengangkutan molekul.

Kawasan Utama Dilindungi

1. Apa itu Difusi Aktif - Definisi, Jenis molekul, Mekanisme Pengangkutan 2. Apakah Penyebaran Pasif - Definisi, Jenis Molekul, Mekanisme Pengangkutan 3. Apakah Persamaan Antara Difusi Aktif dan Pasif - Garis Besar Ciri Umum 4. Apakah Perbezaan Antara Difusi Aktif dan Pasif - Perbandingan Perbezaan Utama

Syarat Utama: ATP, Membran Sel, Kecerunan Elektrokimia, Difusi Fasilitasi, Osmosis, Difusi Aktif Primer, Difusi Aktif Sekunder, Difusi Mudah

Apa itu Difusi Aktif

Penyebaran aktif merujuk kepada pergerakan molekul atau ion dari kawasan kepekatan yang lebih rendah ke kepekatan yang lebih tinggi dengan pembantu protein pembawa dalam membran sel, menggunakan tenaga sel. Sel mengumpul glukosa, asid amino, dan ion melalui penyebaran aktif. Difusi aktif primer dan difusi aktif sekunder adalah dua jenis mekanisme penyebaran aktif yang digunakan oleh sel.

Difusi Aktif Utama

Difusi aktif primer merujuk kepada pengangkutan molekul terhadap kecerunan kepekatan dengan menggunakan tenaga sel dalam bentuk ATP. Oleh itu, pengangkutan aktif utama menggunakan molekul protein pembawa yang dikuasakan 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. Tindakan pam natrium / kalium ditunjukkan dalam gambar 1.

Gambar 1: Pam Natrium-Kalium

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. Kedua-dua fosforilasi oksidatif dan fotofosforilasi rantai pengangkutan elektron menggunakan pengangkutan aktif utama untuk mewujudkan daya pengurangan juga.

Difusi Aktif Sekunder

Difusi aktif sekunder merujuk kepada pengangkutan molekul terhadap kecerunan kepekatan oleh tenaga yang dilepaskan dari kecerunan elektrokimia. Di sini, protein transmembran dibuat oleh protein saluran (protein pembentuk liang). Pergerakan serentak bahan lain terhadap kecerunan kepekatan diperhatikan dengan pengangkutan aktif sekunder. Oleh itu, protein saluran yang terlibat dalam penyebaran aktif sekunder dapat dikenal pasti sebagai pengangkut. Dua jenis cotransporter adalah antiporters dan symporters. Tindakan pengangkut ditunjukkan dalam gambar 2.

Gambar 2: Pengangkut barang

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 antiporter yang paling biasa. 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.

Apakah Penyebaran Pasif

Penyebaran pasif merujuk kepada pergerakan ion atau molekul melintasi membran sel melalui kecerunan kepekatan tanpa menggunakan tenaga sel. Oleh itu, penyebaran pasif menggunakan entropi semula jadi molekul untuk melalui membran sel. Pergerakan molekul berlaku sehingga kepekatannya menjadi sama di kedua-dua belah pihak. Empat jenis utama penyebaran pasif adalah osmosis, penyebaran sederhana, penyebaran difasilitasi, dan penapisan.

Difusi Ringkas

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. Penyebaran sederhana ditunjukkan pada rajah 3.

Gambar 3: Difusi Ringkas

Difusi yang Dipudahkan

Molekul polar dan molekul besar melewati membran sel dengan memudahkan penyebaran. Tiga jenis protein pengangkutan yang terlibat dalam penyebaran difasilitasi adalah protein saluran, akuaporin, dan protein pembawa. Protein saluran membuat terowong hidrofobik melintasi membran, yang membolehkan molekul hidrofobik terpilih melewati membran. Beberapa protein saluran dibuka setiap masa, dan beberapa protein dilapisi seperti protein saluran ion. Aquaporin membolehkan air melintasi membran dengan cepat. Protein pembawa mengubah bentuknya, mengangkut molekul sasaran ke seluruh membran. Penyebaran difasilitasi ditunjukkan dalam gambar 4.

Gambar 4: Difusi Terfasilitasi

Penapisan

Penapisan adalah pergerakan zat terlarut bersama dengan air kerana tekanan hidrostatik yang dihasilkan oleh sistem kardiovaskular. Ia berlaku dalam kapsul Bowman di buah pinggang. Penapisan ditunjukkan dalam rajah 5.

Gambar 5: Penapisan

Osmosis

Osmosis adalah pergerakan air melintasi membran yang telap selektif. Ia berlaku dari potensi air tinggi ke potensi air rendah. Kesan tekanan osmotik pada sel darah merah ditunjukkan pada rajah 6. Sel darah merah dalam larutan hipertonik boleh kehilangan air dari sel. Larutan hipertonik mengandungi kepekatan zat terlarut yang lebih tinggi daripada sitoplasma sel darah merah. Larutan isotonik mengandungi kepekatan zat terlarut yang serupa dengan sitoplasma. Jadi, pergerakan bersih air masuk dan keluar dari sel adalah sifar. Penyelesaian hipotonik mengandungi kepekatan zat terlarut yang rendah daripada sitoplasma. Sel darah merah menerima air dari larutan hipotonik.

Gambar 6: Tekanan Osmotik pada Sel Darah Merah

Molekul larut lipid secara pasif melalui bilayer fosfolipid. Molekul larut air melalui membran sel melalui protein transmembran.

Persamaan Antara Difusi Aktif dan Pasif

Perbezaan Antara Difusi Aktif dan Pasif

Definisi

Penyebaran Aktif: Penyebaran aktif adalah pergerakan molekul atau ion dari kawasan kepekatan yang lebih rendah ke kepekatan yang lebih tinggi dengan pembantu protein pembawa dalam membran sel, menggunakan tenaga sel.

Penyebaran Pasif: Penyebaran pasif adalah pergerakan ion atau molekul melintasi membran sel melalui kecerunan kepekatan tanpa menggunakan tenaga sel.

Penggunaan Tenaga Selular

Penyebaran Aktif: Penyebaran aktif menggunakan tenaga sel untuk mengangkut molekul melintasi membran sel.

Penyebaran Pasif: Penyebaran pasif tidak menggunakan tenaga sel.

Jenis Pengangkutan

Penyebaran Aktif: Difusi aktif primer dan difusi aktif sekunder adalah dua jenis penyebaran aktif.

Penyebaran Pasif: Penyebaran sederhana, penyebaran yang difasilitasi, penapisan, dan osmosis adalah empat jenis penyebaran pasif.

Mengangkut Molekul

Penyebaran Aktif: Ion, protein besar, gula kompleks serta sel diangkut oleh penyebaran aktif.

Penyebaran Pasif: Molekul larut air seperti monosakarida kecil, lipid, hormon seks, karbon dioksida, oksigen, dan air diangkut oleh penyebaran pasif.

Peranan

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

Penyebaran Pasif: Keseimbangan dinamik air, nutrien, gas, dan sisa dikekalkan oleh penyebaran pasif antara sitosol dan persekitaran ekstraselular.

Kepentingan

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

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

Kesimpulannya

Difusi aktif dan difusi pasif adalah dua jenis mekanisme pengangkutan membran yang digunakan oleh sel. Kedua-dua proses berlaku melalui membran sel. Membran sel berfungsi sebagai penghalang telap selektif, hanya membiarkan molekul kecil yang tidak terisi untuk melewati membran sel secara bebas. Molekul-molekul besar, serta ion-ion bermuatan, disalurkan melalui membran sel melalui penyebaran aktif. Molekul kecil yang tidak dicas melalui penyebaran pasif. Oleh kerana penyebaran aktif berlaku terhadap kecerunan kepekatan, ia menggunakan tenaga sel dalam bentuk ATP atau kecerunan elektrokimia. Tetapi, penyebaran pasif berlaku melalui kecerunan kepekatan dan tidak memerlukan tenaga sel untuk pengangkutan molekul. Perbezaan utama antara penyebaran aktif dan pasif adalah jenis molekul lulus dan penggunaan tenaga sel oleh setiap proses.

Rujukan:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Bandingkan dan Kontras Pengangkutan Aktif dan Pasif." ThoughtCo, Terdapat di sini.

Gambar Kesopanan:

1. "Blausen 0818 Sodium-PotassiumPump" 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 Commons2. "Cotransporters" Oleh pengguna Wikimedia: Lupask - Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia 3. "Skema penyebaran sederhana dalam membran sel-en" Oleh LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal - Karya sendiri (Domain Awam) melalui Commons Wikimedia4. "Blausen 0394 Difusi Terfasilitasi" 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 Commons5. "Gambarajah penapisan" Oleh LadyofHats Mariana Ruiz (Domain Awam) melalui Wikimedia Commons6. "Gambaran tekanan osmotik pada sel darah" Oleh LadyofHats (Domain Awam) melalui Wikimedia Commons