Główna różnica – dyfuzja i aktywny transport

Dyfuzja i transport aktywny to dwa rodzaje metod zaangażowanych w ruch cząsteczek przez błonę komórkową. Błona komórkowa służy jako półprzepuszczalna bariera dla przechodzących przez nią cząsteczek. Z tego powodu tylko małe cząsteczki niepolarne są zdolne do swobodnego poruszania się po błonie komórkowej; ruch dużych i polarnych cząsteczek przez błonę komórkową jest ograniczony. Jest to aktywny transport, który ułatwia transport dużych i polarnych cząsteczek. ten główna różnica między dyfuzją a aktywnym transportem jest to, że dyfuzja to pasywna metoda transportu, w której cząsteczki przemieszczają się przez błonę komórkową z gradientem stężenia natomiast transport aktywny wymaga energii komórkowej w celu transportu cząsteczek wbrew gradientowi stężeń.

Kluczowe obszary objęte

1. Co to jest dyfuzja? – Definicja, typy, proces 2. Co to jest aktywny transport – Definicja, typy, proces 3. Jakie są podobieństwa między dyfuzją a transportem aktywnym? - Wspólne cechy 4. Jaka jest różnica między dyfuzją a transportem aktywnym? – Porównanie kluczowych różnic

Kluczowe terminy: transport aktywny, antyportery, białka nośnikowe, białka kanałowe, kotransportery, dyfuzja, dyfuzja ułatwiona, osmoza, pierwotny transport aktywny, wtórny transport aktywny, prosta dyfuzja, symportery

Co to jest dyfuzja

Dyfuzja to pasywny ruch cząsteczek wzdłuż gradientu stężenia od wyższego stężenia do niższego stężenia. Można wyróżnić trzy główne metody dyfuzji: dyfuzję prostą, dyfuzję ułatwioną i osmozę.

Prosta dyfuzja

Prosta dyfuzja to niewspomagany rodzaj dyfuzji, w którym cząsteczka przemieszcza się z wyższego do niższego stężenia. Gdy cząsteczki zostaną równomiernie rozprowadzone przez prostą dyfuzję, cząsteczki po obu stronach błony komórkowej osiągają równowagę, w której nie obserwuje się ruchu netto cząsteczek. Małe, niepolarne cząsteczki, takie jak tlen, dwutlenek węgla i etanol, przemieszczają się przez błonę komórkową dzięki prostej dyfuzji.

Ułatwiona dyfuzja

Ułatwiona dyfuzja to transport substancji przez błonę biologiczną poprzez gradient stężeń za pomocą cząsteczki nośnika. Duże jony i cząsteczki polarne rozpuszczone w wodzie są transportowane przez specyficzne białka transbłonowe w błonie komórkowej. Jony polarne dyfundują przez transbłonowe białka kanałów, a duże cząsteczki dyfundują przez transbłonowe białka nośnikowe. Innym rodzajem białek transbłonowych są akwaporyny, które szybko transportują wodę przez błonę komórkową.

Rysunek 1: Ułatwiona dyfuzja przez białka nośnikowe

Osmoza

Osmoza to swobodna dyfuzja cząsteczek wody przez błonę komórkową pod wpływem ciśnienia osmotycznego.

Czym jest aktywny transport

Transport aktywny to przemieszczanie się cząsteczek przez błonę komórkową od niższego do wyższego stężenia poprzez wykorzystanie energii metabolicznej. Enzymy związane z błonami komórkowymi oraz energia metaboliczna w postaci ATP wspomagają aktywny transport. Podstawowy aktywny transport oraz wtórny aktywny transport są dwa rodzaje aktywnego transportu. Cząsteczki wymagane przez komórkę są specyficznie rozpoznawane przez białka transbłonowe w błonie komórkowej. Te białka transbłonowe są zasilane przez ATP. Pompa sodowo-potasowa (ATPaza Na+/K+), która utrzymuje potencjał spoczynkowy komórek nerwowych, oraz pompa protonowo-potasowa (ATPaza H+/K+), która utrzymuje kwaśne środowisko w żołądku, to przykłady pierwotnego transportu aktywnego.. Wtórny transport aktywny jest zasilany gradientem elektrochemicznym. Białka transbłonowe, które biorą udział we wtórnym transporcie aktywnym, nazywane są kotransporterzy. Występują dwa rodzaje kotransporterów: antyportery i symportery. w symporterzy, jon i specyficzna substancja rozpuszczona są transportowane w tym samym kierunku, do komórki lub z komórki. w antyporterzy, jon i specyficzna substancja rozpuszczona są transportowane w przeciwnych kierunkach. Aktywny transport pokazano na rysunku 2.

Rysunek 2: Aktywny transport

Podobieństwa między dyfuzją a transportem aktywnym

Różnica między dyfuzją a aktywnym transportem

Definicja

Dyfuzja: Dyfuzja to pasywny ruch cząsteczek wzdłuż gradientu stężenia od wyższego stężenia do niższego stężenia.

Transport aktywny: Transport aktywny to przemieszczanie się cząsteczek przez błonę komórkową od niższego do wyższego stężenia poprzez wykorzystanie energii metabolicznej.

Gradient stężenia

Dyfuzja: Dyfuzja następuje poprzez gradient stężenia.

Transport aktywny: Transport aktywny odbywa się wbrew gradientowi stężeń.

Energia metaboliczna

Dyfuzja: Dyfuzja jest procesem pasywnym, który nie wymaga energii metabolicznej do transportu cząsteczek przez błonę komórkową.

Transport aktywny: Aktywny transport wymaga energii metabolicznej w postaci ATP do transportu cząsteczek przez błonę komórkową.

Rodzaje cząstek

Dyfuzja: Woda, tlen, dwutlenek węgla, małe monosacharydy, hormony płciowe i inne małe, hydrofobowe cząsteczki są transportowane przez błonę komórkową na drodze dyfuzji.

Transport aktywny: Białka, jony, cukry złożone i duże komórki są transportowane przez błonę komórkową poprzez transport aktywny.

równowaga

Dyfuzja: Nie obserwuje się żadnego ruchu netto cząsteczek po ustaleniu się równowagi po obu stronach błony.

Transport aktywny: W transporcie aktywnym nie ustala się równowaga cząsteczek.

Funkcje

Dyfuzja: Dyfuzja utrzymuje dynamiczną równowagę wody, gazów, składników odżywczych i odpadów do iz komórki.

Transport aktywny: Aktywny transport umożliwia transport cząsteczek, takich jak składniki odżywcze i odpady, wbrew gradientowi stężeń.

Przykłady

Dyfuzja: Tlen przemieszczający się z dróg oddechowych i dyfuzja cząsteczek z krwi do komórek przez płyn śródmiąższowy to przykłady dyfuzji.

Transport aktywny: Przykładami transportu aktywnego są rośliny pobierające składniki pokarmowe z gleby, endocytoza, egzocytoza, pompa sodowo-potasowa, wydzielanie substancji do krwiobiegu.

Wniosek

Dyfuzja i transport aktywny to dwie metody transportu cząsteczek przez błonę komórkową. Dyfuzja jest procesem pasywnym, ale transport aktywny wymaga energii metabolicznej lub gradientu elektrochemicznego do transportu cząsteczek przez błonę. Prosta dyfuzja zachodzi bezpośrednio przez błonę komórkową. Ale inne metody dyfuzji, a konkretnie transport aktywny, zachodzą za pośrednictwem białek transbłonowych. Główną różnicą między dyfuzją a transportem aktywnym jest ich zapotrzebowanie na energię do transportu cząsteczek przez błonę komórkową.

Referencja:

1. „Dyfuzja”. Słownik biologiczno-online. n.p., b.d. Sieć. Dostępny tutaj. 13 czerwca 2017 r. 2. „Transport pasywny i transport aktywny przez błonę komórkową”. Khan academy. n.p., b.d. Sieć. Dostępny tutaj. 13 czerwca 2017 r.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Rysunek 05 02 05” autorstwa CNX OpenStax – (CC BY 4.0) przez Commons Wikimedia 2. „OSC Microbio 03 03 Transport” autorstwa CNX OpenStax – (CC BY 4.0) przez Commons Wikimedia