Aktiver und passiver Transport

Aktiver und passiver Transport sind biologische Prozesse, die Sauerstoff, Wasser und Nährstoffe in Zellen transportieren und Abfallprodukte entfernen. Aktiver Transport erfordert chemische Energie, da es sich um die Bewegung von Biochemikalien aus Bereichen niedrigerer Konzentration in Bereiche höherer Konzentration handelt. Andererseits befördert der passive Verkehr Biochemikalien von Gebieten mit hoher Konzentration in Gebiete mit niedriger Konzentration; Es wird also keine Energie benötigt.

Vergleichstabelle

Vergleichstabelle für aktiven Transport und passiven Transport
Aktiven Transport Passiver Transport
DefinitionActive Transport verwendet ATP, um Moleküle GEGEN den UP-Konzentrationsgradienten zu pumpen. Der Transport erfolgt von einer niedrigen Konzentration an gelöstem Stoff zu einer hohen Konzentration an gelöstem Stoff. Benötigt zelluläre Energie.Bewegung von Molekülen UNTEN im Konzentrationsgradienten. Es geht von hoher zu niedriger Konzentration, um das Gleichgewicht in den Zellen aufrechtzuerhalten. Benötigt keine zelluläre Energie.
TransportartenEndozytose, Zellmembran / Natrium-Kalium-Pumpe & ExozytoseDiffusion, erleichterte Diffusion und Osmose.
FunktionenTransportiert Moleküle durch die Zellmembran gegen den Konzentrationsgradienten, sodass sich mehr Substanz innerhalb der Zelle (dh eines Nährstoffs) oder außerhalb der Zelle (dh eines Abfalls) befindet als normal. Stört das durch Diffusion hergestellte Gleichgewicht.Hält das dynamische Gleichgewicht von Wasser, Gasen, Nährstoffen, Abfällen usw. zwischen Zellen und extrazellulärer Flüssigkeit aufrecht; ermöglicht das Ein- und Austreten kleiner Nährstoffe und Gase. Es stellt sich keine NET-Diffusion / Osmose nach dem Gleichgewicht ein.
Arten der transportierten PartikelProteine, Ionen, große Zellen, komplexe Zucker.Alles, was in Lipiden, kleinen Monosacchariden, Wasser, Sauerstoff, Kohlendioxid, Sexualhormonen usw. löslich ist (dh sich auflösen kann).
BeispielePhagozytose, Pinozytose, Natrium / Kalium-Pumpe, Sekretion einer Substanz in den Blutkreislauf (Prozess ist das Gegenteil von Phagozytose und Pinozytose)Diffusion, Osmose und erleichterte Diffusion.
BedeutungIn eukaryotischen Zellen müssen Aminosäuren, Zucker und Lipide über Proteinpumpen in die Zelle gelangen, die einen aktiven Transport erfordern. Diese Gegenstände können entweder nicht oder zu langsam diffundieren, um zu überleben.Es hält das Gleichgewicht in der Zelle aufrecht. Abfälle (Kohlendioxid, Wasser usw.) diffundieren aus und werden ausgeschieden. Nährstoffe und Sauerstoff diffundieren in die Zelle.

Prozess

Es gibt zwei Arten des aktiven Transports: den primären und den sekundären. Beim primären aktiven Transport erkennen spezialisierte Transmembranproteine ​​das Vorhandensein einer Substanz, die transportiert werden muss, und dienen als Pumpen, die von der chemischen Energie ATP angetrieben werden, um die gewünschten Biochemikalien zu transportieren. Beim sekundären aktiven Transport bilden porenbildende Proteine ​​Kanäle in der Zellmembran und drücken die Biochemikalien mithilfe eines elektromagnetischen Gradienten durch. Oft wird diese Energie gewonnen, indem gleichzeitig eine andere Substanz den Konzentrationsgradienten hinunterbewegt wird.

Beispiel eines primären aktiven Transports, bei dem Energie aus der Hydrolyse von ATP direkt an die Bewegung einer bestimmten Substanz über eine Membran gekoppelt ist, unabhängig von anderen Spezies.

Es gibt vier Haupttypen des passiven Transports: Osmose, Diffusion, erleichterte Diffusion und Filtration. Die Diffusion ist die einfache Bewegung von Partikeln durch eine durchlässige Membran entlang eines Konzentrationsgradienten (von einer konzentrierten Lösung zu einer weniger konzentrierten Lösung), bis die beiden Lösungen die gleiche Konzentration aufweisen. Die erleichterte Diffusion verwendet spezielle Transportproteine, um den gleichen Effekt zu erzielen. Filtration ist die Bewegung von Wasser und gelösten Molekülen entlang des Konzentrationsgradienten, z. B. in den Nieren, und Osmose ist die Diffusion von Wassermolekülen über eine selektiv durchlässige Membran. Keiner dieser Prozesse benötigt Energie.

Drei verschiedene Mechanismen für den passiven Transport in Doppelschichtmembranen. Links: Ionenkanal (durch eine definierte Flugbahn); Mitte: Ionophor / Träger (der Transporter diffundiert physikalisch mit dem Ion durch); rechts: Waschmittel (unspezifische Membranstörung).

Video, das die Unterschiede erklärt

Hier ist ein gutes Video, das den Prozess des aktiven und passiven Transports erklärt:

Beispiele

Beispiele für aktiven Transport sind eine Natriumpumpe, die Glukoseselektion im Darm und die Aufnahme von Mineralionen durch Pflanzenwurzeln.

Passiver Transport findet in den Nieren und der Leber sowie in den Lungenbläschen statt, wenn sie Sauerstoff und Kohlendioxid austauschen.

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