Активный и пассивный транспорт

Активный и пассивный транспорт - это биологические процессы, которые переносят кислород, воду и питательные вещества в клетки и удаляют отходы. Активный транспорт требует химической энергии, потому что это движение биохимических веществ из областей с более низкой концентрацией в области с более высокой концентрацией. С другой стороны, пассивный транспорт перемещает биохимические вещества из областей с высокой концентрацией в области с низкой концентрацией; поэтому он не требует энергии.

Сравнительная таблица

Сравнительный график активного транспорта и пассивного транспорта
Активный транспорт Пассивный транспорт
ОпределениеАктивный транспорт использует АТФ для накачки молекул ПРОТИВ / ВВЕРХ градиента концентрации. Транспорт происходит от низкой концентрации растворенного вещества до высокой концентрации растворенного вещества. Требуется клеточная энергия.Движение молекул ВНИЗ градиента концентрации. Это идет от высокой к низкой концентрации, чтобы поддержать равновесие в клетках. Не требует клеточной энергии.
Типы транспортаЭндоцитоз, клеточная мембрана / натрий-калиевый насос и экзоцитозДиффузия, облегченная диффузия и осмос.
функцииТранспортирует молекулы через клеточную мембрану против градиента концентрации, так что больше вещества находится внутри клетки (т.е. в питательном веществе) или вне клетки (т.е. в отходах), чем обычно. Нарушает равновесие, установленное диффузией.Поддерживает динамическое равновесие воды, газов, питательных веществ, отходов и т. Д. Между клетками и внеклеточной жидкостью; позволяет небольшим питательным веществам и газам входить / выходить. Нет NET диффузии / осмоса после установления равновесия.
Типы транспортируемых частицбелки, ионы, крупные клетки, сложные сахара.Все растворимое (то есть способное растворяться) в липидах, небольших моносахаридах, воде, кислороде, углекислом газе, половых гормонах и т. Д.
Примерыфагоцитоз, пиноцитоз, натриево-калиевая помпа, секреция вещества в кровоток (процесс противоположен фагоцитозу и пиноцитозу)диффузия, осмос и облегченная диффузия.
значениеВ эукариотических клетках аминокислоты, сахара и липиды должны поступать в клетку с помощью белковых насосов, которые требуют активного транспорта. Эти элементы либо не могут диффундировать, либо диффундируют слишком медленно для выживания.Поддерживает равновесие в клетке. Отходы (углекислый газ, вода и т. Д.) Диффундируют и выводятся из организма; питательные вещества и кислород рассеиваются для использования клеткой.

Процесс

Существует два вида активного транспорта: основной и дополнительный. При первичном активном транспорте специализированные трансмембранные белки распознают наличие вещества, которое необходимо транспортировать, и служат насосами, работающими на химической энергии АТФ, для переноса желаемых биохимических веществ. При вторичном активном транспорте порообразующие белки образуют каналы в клеточной мембране и проталкивают биохимические вещества через электромагнитный градиент. Часто эта энергия получается путем одновременного перемещения другого вещества вниз по градиенту концентрации.

Пример первичного активного транспорта, где энергия от гидролиза АТФ напрямую связана с движением определенного вещества через мембрану, независимо от любых других видов.

Существует четыре основных типа пассивного транспорта: осмос, диффузия, облегченная диффузия и фильтрация. Диффузия - это простое движение частиц через проницаемую мембрану вниз по градиенту концентрации (от более концентрированного раствора к менее концентрированному раствору) до тех пор, пока два раствора не будут одинаковой концентрации. Для облегчения диффузии используются специальные транспортные белки для достижения того же эффекта. Фильтрация - это движение молекул воды и растворенного вещества вниз по градиенту концентрации, например в почках, а осмос - это диффузия молекул воды через избирательно проницаемую мембрану. Ни один из этих процессов не требует энергии.

Три разных механизма пассивного транспорта в двухслойных мембранах. Слева: ионный канал (по определенной траектории); центр: ионофор / носитель (транспортер физически диффундирует через ион); справа: моющее средство (неспецифическое разрушение мембраны).

Видео, объясняющее различия

Вот хорошее видео, объясняющее процесс активного и пассивного транспорта:

Примеры

Примеры активного транспорта включают натриевый насос, отбор глюкозы в кишечнике и поглощение минеральных ионов корнями растений.

Пассивный транспорт происходит в почках и печени, а также в альвеолах легких, когда они обмениваются кислородом и углекислым газом.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ