Διαφορά μεταξύ διευκολυνόμενης διάχυσης και ενεργής μεταφοράς

Κύρια διαφορά – Διευκολυνόμενη διάχυση έναντι ενεργής μεταφοράς

Η διευκολυνόμενη διάχυση και η ενεργή μεταφορά είναι δύο μέθοδοι που εμπλέκονται στη μεταφορά μορίων μέσω της κυτταρικής μεμβράνης. Η πλασματική μεμβράνη ενός κυττάρου είναι επιλεκτικά διαπερατή από τα μόρια που κινούνται σε αυτό. Επομένως, τα ιόντα, καθώς και τα μικρά και μεγάλα πολικά μόρια, δεν μπορούν να περάσουν από την πλασματική μεμβράνη με απλή διάχυση. Η κίνηση των ιόντων και άλλων πολικών μορίων διευκολύνεται από διαμεμβρανικές πρωτεΐνες στη μεμβράνη του πλάσματος. Τόσο στη διευκολυνόμενη διάχυση όσο και στην ενεργή μεταφορά, οι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες εμπλέκονται στη διέλευση των μορίων μέσω της πλασματικής μεμβράνης. Η κύρια διαφορά μεταξύ διευκολυνόμενης διάχυσης και ενεργής μεταφοράς είναι ότι η διευκόλυνση διάχυσης λαμβάνει χώρα μέσω μιας βαθμίδας συγκέντρωσης ενώ η ενεργή μεταφορά λαμβάνει χώρα έναντι της βαθμίδας συγκέντρωσης χρησιμοποιώντας ενέργεια από το ATP .

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι η Διευκολυνόμενη Διάχυση
     – Ορισμός, Μηχανισμός, Συνάρτηση
2. Τι είναι το Active Transport
     – Ορισμός, Μηχανισμός, Συνάρτηση
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ διευκόλυνσης διάχυσης και ενεργής μεταφοράς
     – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ διευκόλυνσης διάχυσης και ενεργής μεταφοράς
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Αντιμεταφορείς, Πρωτεΐνες Φορέα, Πρωτεΐνες Καναλιού, Διαβάθμιση συγκέντρωσης, Διευκολυνόμενη Διάχυση, Μεμβράνη πλάσματος, Πρωτογενής Ενεργή Μεταφορά, Δευτερεύουσα Ενεργή Μεταφορά, Συμμεταφορείς, Διαμεμβρανικές Πρωτεΐνες, Μονομεταφορείς

Τι είναι η Διευκολυνόμενη Διάχυση

Η διευκολυνόμενη διάχυση είναι μια μέθοδος μεταφοράς μεμβράνης με την οποία τα μόρια κινούνται κατά μήκος της πλασματικής μεμβράνης μέσω της βαθμίδας συγκέντρωσης με τη βοήθεια διαμεμβρανικών πρωτεϊνών. Δεδομένου ότι η μεταφορά των μορίων γίνεται μέσω της βαθμίδας συγκέντρωσης, η διευκολυνόμενη διάχυση δεν χρησιμοποιεί κυτταρική ενέργεια για τη μεταφορά μορίων. Γενικά, τα ιόντα και άλλα υδρόφιλα μόρια απωθούνται από την πλασματική μεμβράνη λόγω της υδρόφοβης φύσης των μορίων λιπιδίου στη πλασματική μεμβράνη. Ως εκ τούτου, οι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες που εμπλέκονται στη διευκολυνόμενη διάχυση προστατεύουν τα πολικά και μεγάλα μόρια από τις απωστικές δυνάμεις των λιπιδίων της μεμβράνης. Δύο τύποι διαμεμβρανικών πρωτεϊνών μεσολαβούν στη διευκολυνόμενη διάχυση. Είναι πρωτεΐνες-φορείς και πρωτεΐνες καναλιού.

Εικόνα 1:Διευκολυνόμενη διάχυση

Πρωτεΐνες φορέα συνδέονται με τα μόρια που πρόκειται να μεταφερθούν και υφίστανται αλλαγές διαμόρφωσης στην πρωτεΐνη, μετατοπίζοντας τα μόρια κατά μήκος της πλασματικής μεμβράνης. Πρωτεΐνες καναλιού περιλαμβάνουν έναν πόρο μέσω του οποίου μπορούν να μεταφερθούν τα μόρια. Ορισμένες πρωτεΐνες καναλιών είναι κλειστές και μπορούν να ρυθμιστούν ως απόκριση σε συγκεκριμένα ερεθίσματα. Οι πρωτεΐνες καναλιού μεταφέρουν μόρια πιο γρήγορα από τις πρωτεΐνες φορείς και χρησιμοποιούνται μόνο στη διευκολυνόμενη διάχυση. Τόσο οι πρωτεΐνες-φορείς όσο και οι πρωτεΐνες καναλιού, που μεσολαβούν στην διευκολυνόμενη διάχυση, είναι μονομεταφορείς. Τα Uniporters μεταφέρουν μόνο έναν συγκεκριμένο τύπο μορίων προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Παραδείγματα διαμεμβρανικών πρωτεϊνών που εμπλέκονται στη διευκολυνόμενη διάχυση είναι οι μεταφορείς γλυκόζης, οι μεταφορείς αμινοξέων, οι μεταφορείς ουρίας κ.λπ. 

Τι είναι η Ενεργή Μεταφορά

Η ενεργή μεταφορά αναφέρεται στη μεταφορά μορίων μέσω της πλασματικής μεμβράνης έναντι της βαθμίδας συγκέντρωσης με χρήση ενέργειας. Οι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες φορείς εμπλέκονται στην ενεργό μεταφορά. Δύο τύποι ενεργών μεταφορών μπορούν να αναγνωριστούν σε ένα κελί. Είναι η κύρια ενεργή μεταφορά και η δευτερεύουσα ενεργή μεταφορά. Κύρια ενεργή μεταφορά χρησιμοποιεί άμεσα τη μεταβολική ενέργεια με τη μορφή ATP για τη μεταφορά μορίων κατά μήκος της μεμβράνης. Οι πρωτεΐνες φορείς που μεταφέρουν μόρια με πρωτογενή ενεργό μεταφορά συνδέονται πάντα με την ΑΤΡάση. Το πιο συνηθισμένο παράδειγμα πρωτογενούς ενεργού μεταφοράς είναι η αντλία νατρίου-καλίου. Μετακινεί τρία ιόντα Na+ μέσα στο κύτταρο ενώ μετακινεί δύο ιόντα Κ+ έξω από το κύτταρο. Η αντλία νατρίου-καλίου βοηθά στη διατήρηση του δυναμικού των κυττάρων. Η αντλία νατρίου-καλίου φαίνεται στο σχήμα 2.

Εικόνα 2:Αντλία νατρίου-καλίου

Η δευτερεύουσα ενεργή μεταφορά βασίζεται στην ηλεκτροχημική βαθμίδα των ιόντων και στις δύο πλευρές της πλασματικής μεμβράνης για τη μεταφορά μορίων. Αυτό σημαίνει ότι η δευτερεύουσα ενεργή μεταφορά χρησιμοποιεί την ενέργεια που απελευθερώνεται μεταφέροντας έναν τύπο μορίων μέσω της βαθμίδας συγκέντρωσής του για να μεταφέρει έναν άλλο τύπο μορίου έναντι της βαθμίδας συγκέντρωσης. Ως εκ τούτου, οι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες που εμπλέκονται στη δευτερογενή ενεργή μεταφορά ονομάζονται συμμεταφορείς . Οι δύο τύποι συμμεταφορέων είναι οι συμμεταφορείς και οι αντιμεταφορείς. Symporters μεταφέρει και τα δύο μόρια προς την ίδια κατεύθυνση. Ο συμμεταφορέας νατρίου-γλυκόζης είναι ένας τύπος συμμεταφορέα. Αντιμεταφορικά μεταφέρει τους δύο τύπους μορίων σε αντίθετες κατευθύνσεις. Ο εναλλάκτης νατρίου-ασβεστίου είναι ένα παράδειγμα αντιμεταφορέα.

Similarities Between Facilitated Diffusion and Active Transport">Similarities Between Facilitated Diffusion and Active Transport

• Η διευκολυνόμενη διάχυση και η ενεργή μεταφορά είναι δύο μηχανισμοί μεταφοράς μεμβράνης, οι οποίοι μεταφέρουν μόρια κατά μήκος της πλασματικής μεμβράνης.
• Οι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες εμπλέκονται τόσο στη διευκόλυνση της διάχυσης όσο και στην ενεργό μεταφορά.

Διαφορά μεταξύ διευκολυνόμενης διάχυσης και ενεργής μεταφοράς

Ορισμός

Διευκολυνόμενη διάχυση: Η διευκολυνόμενη διάχυση είναι η μεταφορά μορίων μέσω της πλασματικής μεμβράνης από υψηλότερη συγκέντρωση σε χαμηλότερη συγκέντρωση μέσω διαμεμβρανικών πρωτεϊνών.

Ενεργή μεταφορά: Η ενεργή μεταφορά είναι η μεταφορά μορίων μέσω της πλασματικής μεμβράνης από χαμηλή συγκέντρωση σε υψηλότερη συγκέντρωση μέσω διαμεμβρανικών πρωτεϊνών, χρησιμοποιώντας ενέργεια ATP.

Κλίση συγκέντρωσης

Διευκολυνόμενη διάχυση: Η διευκολυνόμενη διάχυση λαμβάνει χώρα μέσω της βαθμίδας συγκέντρωσης.

Ενεργή μεταφορά: Η ενεργή μεταφορά λαμβάνει χώρα έναντι της βαθμίδας συγκέντρωσης.

Ενέργεια

Διευκολυνόμενη διάχυση: Η διευκολυνόμενη διάχυση δεν απαιτεί ενέργεια για τη μεταφορά μορίων.

Ενεργή μεταφορά: Η ενεργή μεταφορά απαιτεί ενέργεια για τη μεταφορά μορίων κατά μήκος της μεμβράνης.

Παραδείγματα

Διευκολυνόμενη διάχυση: Τα κανάλια νατρίου, οι μεταφορείς GLUT και οι μεταφορείς αμινοξέων είναι τα παραδείγματα διευκολυνόμενης διάχυσης.

Ενεργή μεταφορά: Οι μεταφορείς Na+/K+ ATPase, ο συμμεταφορέας Na+/Ca2+ και ο συμμεταφορέας νατρίου-γλυκόζης είναι τα παραδείγματα ενεργούς μεταφοράς.

Συμπέρασμα

Η διευκολυνόμενη διάχυση και η ενεργή μεταφορά είναι δύο μηχανισμοί μεταφοράς μεμβράνης που εμπλέκονται στη διέλευση μορίων μέσω της πλασματικής μεμβράνης. Τόσο η διευκολυνόμενη διάχυση όσο και η ενεργός μεταφορά χρησιμοποιούν διαμεμβρανικές πρωτεΐνες για τη μεταφορά μορίων. Η διευκολυνόμενη διάχυση δεν απαιτεί κυτταρική ενέργεια για τη μεταφορά μορίων. Ωστόσο, η ενεργή μεταφορά χρησιμοποιεί ATP ή ηλεκτροχημικό δυναμικό για τη μεταφορά μορίων. Επομένως, η κύρια διαφορά μεταξύ διευκολυνόμενης διάχυσης και ενεργού μεταφοράς είναι η χρήση ενέργειας για τη μεταφορά με κάθε μέθοδο.

Αναφορά:

1." Διευκολυνόμενη μεταφορά - Απεριόριστο Ανοιχτό Εγχειρίδιο." Boundless, 26 Μαΐου 2016, Διαθέσιμο εδώ. Πρόσβαση στις 7 Σεπτεμβρίου 2017.
2. «Ενεργή μεταφορά». Ενεργή Μεταφορά | Βιολογία Ι, μαθήματα. Διαθέσιμο εδώ. Πρόσβαση στις 7 Σεπτεμβρίου 2017.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. “Blausen 0394 Facilitated Diffusion” By “Medical gallery of Blausen Medical 2014”. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436. – Δική σας εργασία (CC BY 3.0) μέσω Commons Wikimedia
2. "OSC Microbio 03 03 Transport" By CNX OpenStax –  (CC BY 4.0) μέσω Commons Wikimedia