Molekyylit ja muut ihmiset osallistuvat soluihin ja solunsisäisten kalvojen läpi aktiivisten ja passiivisten kuljetusmekanismien kautta. Biologisia prosesseja, jotka siirtävät happea, vettä ja ravinteita soluihin samalla kun ne poistavat kuona-aineita, tunnetaan aktiivisena ja passiivisena kuljetuksena. Koska aktiiviseen kuljetukseen liittyy biokemikaalien siirtoa vähäpitoisilta alueilta ylämaan maaperälle, se edellyttää kemiallisen energian kuluttamista. Passiivinen kuljetus puolestaan kuljettaa biokemikaaleja korkean pitoisuuden alueilta matalapitoisuuksille ilman energiaa.
Aktiiviseen kuljetukseen liittyy kasvutekijöiden siirtymistä vähäpitoisuudelta alueille, joissa pitoisuus on korkeampi, se edellyttää kemiallisen energian kuluttamista. Passiivinen kuljetus, mutta toisaalta siirtää biokemikaaleja korkean pitoisuuden paikoista vähäpitoisuuksille alueille ilman tarvetta. energiaa.
Aktiivinen vs passiivinen kuljetus
Pääasiallinen ero aktiivisen ja passiivisen kuljetuksen välillä on se, että helpotettu diffuusio käyttää ATP-energiaa työntämään molekyylejä pitoisuusgradienttia vasten, kun taas passiivinen kuljetus mahdollistaa molekyylien virtauksen kalvon läpi neutraalin kanavan kautta ilman soluenergiaa.
Molekyylit kuljetetaan sekä solukalvon läpi aktiivisten että passiivisten kuljetusmekanismien kautta. Solukalvolla on kaksi tarkoitusta: sen soluseinä antaa muotoa samalla kun se suojaa sytosolista materiaalia ulkomaailmalta.
Fosfolipidikaksoiskerros ohjaa kemikaalien virtausta kehoon ja sieltä pois, ylläpitäen solun herkkää tasapainoa. Fosfolipidikaksoiskerros on luonteeltaan puoliläpäisevä, jolloin jotkut elementit voivat virrata helposti konsentraation kanavien kautta, toiset kulkea kalvon läpi käyttämällä soluenergiaa ja vielä toiset kulkevat kalvon läpi käyttämällä ainutlaatuisia rakenteita.
Vertailutaulukko aktiivisen ja passiivisen kuljetuksen välillä
| Vertailuparametrit | Aktiivinen kuljetus | Passiivinen kuljetus |
| Määritelmä | Aktiiviseen kuljetukseen kuuluu hiukkasten siirtäminen solukalvon poikki työntämällä hiukkasia tällaista kemiallista potentiaalia vastaan ATP:llä (energialla). | Nämä molekyylit liikkuvat solukalvon läpi ja läpi passiivisen kuljetuksen kautta, joka kuljettaa ne pitoisuusgradientin läpi ilman ATP:tä (energiaa). |
| Levikki | Tässä prosessissa kierto on noin alhaisemmasta pitoisuusvyöhykkeestä johonkin suurempaan tekijään perustuen. | Koko tämän syklin aikana kierrätys tapahtuu korkean pitoisuuden vyöhykkeeltä matalan pitoisuuden alueelle. |
| Tavoite | Päätavoitteena on työntää kaikkia molekyylejä, mukaan lukien proteiinit, suuret solut, monimutkaiset hiilihydraatit, ionit ja niin edelleen. | Ensisijainen tavoite on siirtää kaikki liukoiset molekyylit, kuten happi, vesi, hiilidioksidi, lipidit, sukupuolihormonit ja muut kemikaalit. |
| Prosessi | Se oli nopea prosessi | Se oli hidas prosessi |
| Ohjelmointiparadigma | endosytoosi, eksosytoosi, solukalvo tai natrium-kaliumpumppu, | Osmoosi, diffuusio ja helpotettu diffuusio |
Mikä on aktiivinen kuljetus?
Aktiivinen kuljetus käyttämällä entsyymejä ja soluenergiaa siirtämään molekyylejä, kuten vettä, happea ja muita tärkeitä kemikaaleja kalvon läpi konsentraatiokanavaa vastaan. Se on välttämätön sekä aineiden, kuten aminohappojen, glukoosin ja ionien, suuren pitoisuuden keräämiseksi solun sisällä. Suurempi pitoisuus hiukkasalueelle pitoisuusgradientilla (pienemmästä korkeampaan pitoisuuteen), mikä on epätavallista ja vaatii entsyymien ja energian käyttöä.
On olemassa kaksi aktiivista kuljetusmuotoa:
Primaarinen aktiivinen kuljetus: Primaarisessa aktiivisessa kuljetuksessa kemiallista energiaa käytetään ajamaan molekyylejä järjestelmän läpi.
Toissijainen aktiivinen kuljetus: Solukalvon proteiinit hyödyntävät sähkömagneettista gradienttia kulkeakseen kalvon poikki sekundaarisessa aktiivisessa kuljetuksessa. Sokeri, lipidit ja aminohapot pyrkivät kaikki pääsemään eukaryoottisoluihin proteiinipumppujen kautta, mutta vaativat aktiivista kuljetusta. Nämä esineet eivät voi eivätkä voi levitä tarpeeksi nopeasti ollakseen hyödyllisiä. Sen pääsy suurille, liukenemattomille aineille soluun vaatii aktiivista kuljetusta.
Mikä on passiivinen kuljetus?
Molekyylien tai ionien siirtyminen matalan pitoisuuden alueelta korkeaan pitoisuuteen tunnetaan passiivisena kuljetuksena. Yksinkertainen diffuusio, tehostettu diffuusio, suodatus ja osmoosi ovat kaikki esimerkkejä passiivisesta kuljetuksesta. Passiivinen kuljetus tapahtuu ohjelman entropian seurauksena, joten lisäenergiaa ei tarvita. Molekyylien liikkuminen kalvon läpi konsentraatiogradientin kautta ilman soluenergian kulutusta tunnetaan passiivisena kuljetuksena. Se kuljettaa molekyylejä korkeasta pitoisuudesta alhaiseen entropian avulla, kunnes pitoisuus on tasapainossa. Tasapainotilassa molekyylien nettokulkua ei tapahdu. Osmoosi, yksinkertainen diffuusio, avustettu diffuusio ja suodatus ovat passiivisen kuljetuksen neljä perustyyppiä. Tämä pitää solun tasapainotilassa. Jätetuotteet, kuten hiilidioksidi ja vesi, hajoavat ulos ja karkoutuvat, kun taas ravinteet ja happi diffuusoituvat soluun ja hyödyntävät niitä. Passiivinen kuljetus mahdollistaa myös kaiken herkän tasapainon ylläpitämisen sekä sytosolin että ekstrasellulaarisen nesteen välillä.
Tärkeimmät erot aktiivisen ja passiivisen liikenteen välillä
- Aktiivinen kuljetus tapahtuu yhteen suuntaan. Mutta passiivista kuljetusta tapahtuu molempiin suuntiin.
- Aktiivinen kuljetus vaikuttaa lämpötila vaikuttaa siihen. Mutta passiivinen kuljetuslämpötila ei vaikuta siihen.
- Aktiivinen kuljetus vaatii proteiinia, mutta passiivinen kuljetus ei vaadi proteiinia.
- Aktiivinen kuljetus on energinen prosessi, mutta passiivinen kuljetus on fyysinen prosessi.
- Aktiivinen liikenne siirtyy harvemmin asutuilta paikoista tiheämmin asutuille alueille. Passiivinen liikenne kuitenkin siirtyy joiltakin tiheämmin asutuilta alueilta harvemmin asutuille alueille.
Johtopäätös
Kaksi tekniikkaa molekyylien siirtämiseksi solukalvon läpi ovat aktiivinen ja passiivinen kuljetus. Soluenergian avulla aktiivinen kuljetus pumppaa molekyylejä tai aineita pitoisuusgradienttia vastaan. ATP:tä käytetään energianlähteenä pääasiallisessa aktiivisessa kuljetuksissa. Sähkökemiallista gradienttia käytetään siirtämään molekyylejä kalvon läpi sekundaarisessa aktiivisessa kuljetuksessa. Aktiivisen kuljetuksen avulla ravinteet keskittyvät soluun. Pienet, ei-polaariset molekyylit tai aineet voivat myös kulkea kalvon läpi passiivisen diffuusion kautta. Se on mahdollista vain keskittymisgradientin takia. Tämän seurauksena järjestelmä ei kuluta energiaa. Aktiivisen ja passiivisen kuljetuksen välillä on kuitenkin huomattava ero. Se tiivistää kahden suuren kuljetusjärjestelmän kudoksen roolin ja merkityksen ihmisessä ja kuinka molemmat ovat vastuussa molekyylien ja ionien liikkeestä. Kuljetusjärjestelmä toimii tavoitteena sekä solun tarpeiden tyydyttäminen että kehon tasapainon säilyttäminen.
Viitteet
- https://academic.oup.com/plphys/article-abstract/45/2/133/6093937
- https://www.jbc.org/content/254/10/3833.full.pdf
