Διαφορά μεταξύ διάχυσης και ενεργής μεταφοράς

Κύρια διαφορά – Διάχυση και ενεργή μεταφορά

Η διάχυση και η ενεργή μεταφορά είναι δύο τύποι μεθόδων που εμπλέκονται στην κίνηση των μορίων κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης. Η κυτταρική μεμβράνη χρησιμεύει ως ημιπερατό φράγμα για τα μόρια που διέρχονται από αυτήν. Για το λόγο αυτό, μόνο μικρά μη πολικά μόρια μπορούν να κινούνται ελεύθερα στην κυτταρική μεμβράνη. η κίνηση μεγάλων και πολικών μορίων κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης είναι περιορισμένη. Είναι η ενεργή μεταφορά που διευκολύνει τη μεταφορά μεγάλων και πολικών μορίων. Η κύρια διαφορά μεταξύ διάχυσης και ενεργητικής μεταφοράς είναι ότι η διάχυση είναι μια μέθοδος παθητικής μεταφοράς στην οποία τα μόρια κινούνται κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης μέσω μιας βαθμίδας συγκέντρωσης λαμβάνοντας υπόψη ότι ηενεργή μεταφορά απαιτεί κυτταρική ενέργεια προκειμένου να μεταφερθούν μόρια έναντι της βαθμίδας συγκέντρωσης.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι η Διάχυση
      – Ορισμός, Τύποι, Διαδικασία
2. Τι είναι το Active Transport
      – Ορισμός, Τύποι, Διαδικασία
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ Diffusion και Active Transport
      – Κοινές λειτουργίες
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Diffusion και Active Transport
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Ενεργή μεταφορά, Αντιμεταφορείς, Πρωτεΐνες Φορέα, Πρωτεΐνες Καναλιού, Συμμεταφορείς, Διάχυση, Διευκολυνόμενη Διάχυση, Όσμωση, Πρωτογενής Ενεργή Μεταφορά, Δευτερεύουσα Ενεργή Μεταφορά, Απλή Διάχυση, Συμμεταφορείς

Τι είναι η Διάχυση

Η διάχυση είναι η παθητική κίνηση των μορίων κατά μήκος μιας βαθμίδας συγκέντρωσης υψηλότερης συγκέντρωσης σε χαμηλότερη συγκέντρωση. Μπορούν να αναγνωριστούν τρεις κύριες μέθοδοι διάχυσης:απλή διάχυση, διευκολυνόμενη διάχυση και όσμωση.

Απλή διάχυση

Η απλή διάχυση είναι ένας μη υποβοηθούμενος τύπος διάχυσης στον οποίο ένα σωματίδιο μετακινείται από υψηλότερη σε χαμηλότερη συγκέντρωση. Μόλις τα μόρια κατανεμηθούν ομοιόμορφα με απλή διάχυση, τα μόρια εκατέρωθεν της κυτταρικής μεμβράνης επιτυγχάνουν μια ισορροπία όπου δεν παρατηρείται καθαρή κίνηση μορίων. Μικρά, μη πολικά μόρια όπως το οξυγόνο, το διοξείδιο του άνθρακα και η αιθανόλη κινούνται κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης με απλή διάχυση.

Διευκολυνόμενη διάχυση

Διευκολυνόμενη διάχυση είναι η μεταφορά ουσιών μέσω μιας βιολογικής μεμβράνης μέσω μιας βαθμίδας συγκέντρωσης μέσω ενός μορίου φορέα. Μεγάλα ιόντα και πολικά μόρια που διαλύονται στο νερό μεταφέρονται από ειδικές διαμεμβρανικές πρωτεΐνες στην κυτταρική μεμβράνη. Τα πολικά ιόντα διαχέονται μέσω πρωτεϊνών διαμεμβρανικών καναλιών και μεγάλα μόρια διαχέονται μέσω διαμεμβρανικών πρωτεϊνών-φορέων. Οι ακουαπορίνες είναι ο άλλος τύπος διαμεμβρανικών πρωτεϊνών, οι οποίες μεταφέρουν νερό μέσω της κυτταρικής μεμβράνης γρήγορα.

Εικόνα 1:Διευκολυνόμενη διάχυση μέσω πρωτεϊνών φορέα

Όσμωση

Η όσμωση αναφέρεται στην ελεύθερη διάχυση των μορίων του νερού στην κυτταρική μεμβράνη μέσω μιας οσμωτικής πίεσης.

Τι είναι η Ενεργή Μεταφορά

Η ενεργή μεταφορά είναι η κίνηση των σωματιδίων σε μια κυτταρική μεμβράνη από χαμηλότερη σε υψηλότερη συγκέντρωση με τη χρήση μεταβολικής ενέργειας. Τα ένζυμα που συνδέονται με τις κυτταρικές μεμβράνες και η μεταβολική ενέργεια με τη μορφή ATP βοηθούν την ενεργό μεταφορά. Κύρια ενεργή μεταφορά και δευτερεύουσα ενεργή μεταφορά είναι οι δύο τύποι ενεργών μεταφορών. Τα μόρια που απαιτούνται από το κύτταρο αναγνωρίζονται ειδικά από τις διαμεμβρανικές πρωτεΐνες στην κυτταρική μεμβράνη. Αυτές οι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες τροφοδοτούνται από το ATP. Η αντλία νατρίου/καλίου (Na+/K+ ATPase), η οποία διατηρεί το δυναμικό ηρεμίας των νευρικών κυττάρων, και η αντλία πρωτονίων/καλίου (H+/K+ ATPase), η οποία διατηρεί ένα όξινο περιβάλλον στο στομάχι, είναι παραδείγματα κύριας ενεργού μεταφοράς. . Η δευτερεύουσα ενεργή μεταφορά τροφοδοτείται από ηλεκτροχημική κλίση. Οι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες, οι οποίες εμπλέκονται στη δευτερογενή ενεργό μεταφορά ονομάζονται συμμεταφορείς . Βρίσκονται δύο τύποι συν-μεταφορέων:αντιμεταφορικοί και συμμεταφορείς. Στο symporters , το ιόν και η συγκεκριμένη διαλυμένη ουσία μεταφέρονται προς την ίδια κατεύθυνση, είτε μέσα στο κύτταρο είτε έξω από το κύτταρο. Σε αντιμεταφορείς , το ιόν και η συγκεκριμένη διαλυμένη ουσία μεταφέρονται σε αντίθετες κατευθύνσεις. Η ενεργή μεταφορά φαίνεται στο σχήμα 2 .

Εικόνα 2:Ενεργή μεταφορά

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

• Τόσο η διάχυση όσο και η ενεργή μεταφορά επιτρέπουν στο κύτταρο να διατηρεί την ομοιόσταση μέσα στο κύτταρο μεταφέροντας μόρια μέσω της κυτταρικής μεμβράνης.

• Η μεταφορά των μορίων πραγματοποιείται με τη βοήθεια διαμεμβρανικών πρωτεϊνών εκτός της απλής διάχυσης.

Διαφορά μεταξύ διάχυσης και ενεργής μεταφοράς

Ορισμός

Διάχυση: Η διάχυση είναι η παθητική κίνηση των μορίων κατά μήκος μιας βαθμίδας συγκέντρωσης υψηλότερης συγκέντρωσης σε χαμηλότερη συγκέντρωση.

Ενεργή μεταφορά: Η ενεργή μεταφορά είναι η κίνηση των σωματιδίων σε μια κυτταρική μεμβράνη από χαμηλότερη σε υψηλότερη συγκέντρωση με τη χρήση μεταβολικής ενέργειας.

Κλίση συγκέντρωσης

Διάχυση: Η διάχυση λαμβάνει χώρα μέσω μιας βαθμίδας συγκέντρωσης.

Ενεργή μεταφορά: Η ενεργή μεταφορά λαμβάνει χώρα έναντι μιας κλίσης συγκέντρωσης.

Μεταβολική ενέργεια

Διάχυση: Η διάχυση είναι μια παθητική διαδικασία, η οποία δεν απαιτεί μεταβολική ενέργεια για τη μεταφορά μορίων μέσω της κυτταρικής μεμβράνης.

Ενεργή μεταφορά: Η ενεργή μεταφορά απαιτεί μεταβολική ενέργεια με τη μορφή ATP για τη μεταφορά μορίων μέσω της κυτταρικής μεμβράνης.

Τύποι σωματιδίων

Διάχυση: Νερό, οξυγόνο, διοξείδιο του άνθρακα, μικροί μονοσακχαρίτες, ορμόνες φύλου και άλλα μικρά, υδρόφοβα μόρια μεταφέρονται μέσω της κυτταρικής μεμβράνης με διάχυση.

Ενεργή μεταφορά: Πρωτεΐνες, ιόντα, σύνθετα σάκχαρα και μεγάλα κύτταρα μεταφέρονται μέσω της κυτταρικής μεμβράνης με ενεργή μεταφορά.

Ισορροπία

Διάχυση: Δεν παρατηρείται καθαρή κίνηση μορίων μετά την αποκατάσταση της ισορροπίας και στις δύο πλευρές της μεμβράνης.

Ενεργή μεταφορά: Δεν υπάρχει ισορροπία μορίων στην ενεργό μεταφορά.

Λειτουργίες

Διάχυση: Η διάχυση διατηρεί μια δυναμική ισορροπία νερού, αερίων, θρεπτικών ουσιών και αποβλήτων μέσα και έξω από το κύτταρο.

Ενεργή μεταφορά: Η ενεργή μεταφορά επιτρέπει τη μεταφορά μορίων όπως θρεπτικών ουσιών και αποβλήτων έναντι της βαθμίδας συγκέντρωσης.

Παραδείγματα

Διάχυση: Το οξυγόνο που κινείται από τους αεραγωγούς και η διάχυση μορίων από το αίμα στα κύτταρα μέσω του διάμεσου υγρού είναι παραδείγματα διάχυσης.

Ενεργή μεταφορά: Τα φυτά που προσλαμβάνουν θρεπτικά συστατικά από το έδαφος, η ενδοκυττάρωση, η εξωκυττάρωση, η αντλία νατρίου/καλίου και η έκκριση μιας ουσίας στην κυκλοφορία του αίματος είναι τα παραδείγματα ενεργού μεταφοράς.

Συμπέρασμα

Η διάχυση και η ενεργή μεταφορά είναι δύο μέθοδοι μεταφοράς μορίων μέσω της κυτταρικής μεμβράνης. Η διάχυση είναι μια παθητική διαδικασία, αλλά η ενεργός μεταφορά απαιτεί μεταβολική ενέργεια ή ηλεκτροχημική βαθμίδα για τη μεταφορά των μορίων μέσω της μεμβράνης. Η απλή διάχυση συμβαίνει απευθείας μέσω της κυτταρικής μεμβράνης. Όμως, άλλες μέθοδοι διάχυσης, καθώς και η ενεργός μεταφορά συγκεκριμένα, συμβαίνουν μέσω διαμεμβρανικών πρωτεϊνών. Η κύρια διαφορά μεταξύ της διάχυσης και της ενεργού μεταφοράς είναι η ενέργεια που απαιτείται για τη μεταφορά μορίων μέσω της κυτταρικής μεμβράνης.

Αναφορά:

1."Διάχυση." Βιολογία-Διαδικτυακό Λεξικό. Ν.π., ν.δ. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 13 Ιουνίου 2017. 
2 "Παθητική μεταφορά και ενεργή μεταφορά μέσω μιας κυτταρικής μεμβράνης." Ακαδημία Khan. Ν.π., ν.δ. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 13 Ιουνίου 2017. 

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. «Εικόνα 05 02 05» Από CNX OpenStax – (CC BY 4.0) μέσω Commons Wikimedia
2. «OSC Microbio 03 03 Transport» By CNX OpenStax – (CC BY 4.0) μέσω Commons Wikimedia