Hauptunterschied – Erleichterte Diffusion vs. aktiver Transport

Erleichterte Diffusion und aktiver Transport sind zwei Methoden, die am Transport von Molekülen durch die Zellmembran beteiligt sind. Die Plasmamembran einer Zelle ist selektiv durchlässig für die Moleküle, die sich durch sie hindurch bewegen. Daher können Ionen sowie kleine und große polare Moleküle die Plasmamembran nicht durch einfache Diffusion passieren. Die Bewegung von Ionen und anderen polaren Molekülen wird durch Transmembranproteine ​​in der Plasmamembran erleichtert. Sowohl bei der erleichterten Diffusion als auch beim aktiven Transport sind Transmembranproteine ​​an der Passage von Molekülen durch die Plasmamembran beteiligt. Die Hauptunterschied zwischen erleichterter Diffusion und aktivem Transport ist, dass Die erleichterte Diffusion erfolgt durch einen Konzentrationsgradienten, während der aktive Transport gegen den Konzentrationsgradienten durch die Nutzung von Energie aus ATP. erfolgt.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was ist eine erleichterte Diffusion? – Definition, Mechanismus, Funktion 2. Was ist aktiver Transport? – Definition, Mechanismus, Funktion 3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen erleichterter Diffusion und aktivem Transport? – Überblick über die gemeinsamen Funktionen 4. Was ist der Unterschied zwischen erleichterter Diffusion und aktivem Transport? – Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Antiporter, Trägerproteine, Kanalproteine, Konzentrationsgradient, erleichterte Diffusion, Plasmamembran, primärer aktiver Transport, sekundärer aktiver Transport, Symporter, Transmembranproteine, Uniporter

Was ist erleichterte Diffusion?

Die erleichterte Diffusion ist eine Membrantransportmethode, bei der sich Moleküle mit Hilfe von Transmembranproteinen durch den Konzentrationsgradienten durch die Plasmamembran bewegen. Da der Transport von Molekülen durch den Konzentrationsgradienten erfolgt, verwendet die erleichterte Diffusion keine zelluläre Energie für den Transport von Molekülen. Im Allgemeinen werden Ionen und andere hydrophile Moleküle aufgrund der hydrophoben Natur der Lipidmoleküle in der Plasmamembran von der Plasmamembran abgestoßen. Daher schützen Transmembranproteine, die an der erleichterten Diffusion beteiligt sind, die polaren und großen Moleküle vor den abstoßenden Kräften der Membranlipide. Zwei Arten von Transmembranproteinen vermitteln eine erleichterte Diffusion. Sie sind Trägerproteine ​​und Kanalproteine.

Abbildung 1: Erleichterte Diffusion

Trägerproteine binden an die zu transportierenden Moleküle und unterliegen Konformationsänderungen im Protein, wobei die Moleküle durch die Plasmamembran transloziert werden. Kanalproteine eine Pore aufweisen, über die die Moleküle transportiert werden können. Einige Kanalproteine ​​werden gesteuert und können als Reaktion auf spezifische Stimuli reguliert werden. Kanalproteine ​​transportieren Moleküle schneller als Trägerproteine ​​und werden nur in der erleichterten Diffusion verwendet. Sowohl Trägerproteine ​​als auch Kanalproteine, die die erleichterte Diffusion vermitteln, sind Uniporter. Uniporter transportieren nur eine bestimmte Art von Molekülen in eine bestimmte Richtung. Beispiele für Transmembranproteine, die an der erleichterten Diffusion beteiligt sind, sind Glucosetransporter, Aminosäuretransporter, Harnstofftransporter usw.

Was ist aktiver Transport?

Aktiver Transport bezieht sich auf den Transport von Molekülen durch die Plasmamembran entgegen dem Konzentrationsgradienten unter Verwendung von Energie. Transmembran-Trägerproteine ​​sind am aktiven Transport beteiligt. In einer Zelle können zwei Arten von aktiven Transporten identifiziert werden. Sie sind primärer aktiver Transport und sekundärer aktiver Transport. Primärer aktiver Transport nutzt die Stoffwechselenergie in Form von ATP direkt, um Moleküle durch die Membran zu transportieren. Die Trägerproteine, die Moleküle durch primären aktiven Transport transportieren, sind immer mit ATPase gekoppelt. Das bekannteste Beispiel für den primären aktiven Transport ist die Natrium-Kalium-Pumpe. Es bewegt drei Na+-Ionen in die Zelle, während zwei K+-Ionen aus der Zelle heraus bewegt werden. Natrium-Kalium-Pumpe hilft bei der Aufrechterhaltung des Zellpotentials. Die Natrium-Kalium-Pumpe ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Natrium-Kalium-Pumpe

Der sekundäre aktive Transport beruht auf dem elektrochemischen Gradienten der Ionen auf beiden Seiten der Plasmamembran, um Moleküle zu transportieren. Das heißt, der sekundäre aktive Transport verwendet die Energie, die durch den Transport eines Molekültyps durch seinen Konzentrationsgradienten freigesetzt wird, um einen anderen Molekültyp gegen den Konzentrationsgradienten zu transportieren. Daher werden Transmembranproteine, die am sekundären aktiven Transport beteiligt sind, genannt Mittransporter. Die beiden Arten von Cotransportern sind Symporter und Antiporter. Symporter transportieren beide Moleküle in die gleiche Richtung. Der Natrium-Glukose-Cotransporter ist eine Art Symporter. Antiporter transportieren die beiden Arten von Molekülen in entgegengesetzte Richtungen. Der Natrium-Calcium-Austauscher ist ein Beispiel für Antiporter.

Ähnlichkeiten zwischen erleichterter Diffusion und aktivem Transport

Unterschied zwischen erleichterter Diffusion und aktivem Transport

Definition

Erleichterte Diffusion: Die erleichterte Diffusion ist der Transport von Molekülen durch die Plasmamembran von einer höheren Konzentration zu einer niedrigeren Konzentration mittels Transmembranproteinen.

Aktiven Transport: Aktiver Transport ist der Transport von Molekülen durch die Plasmamembran von niedriger Konzentration zu einer höheren Konzentration mittels Transmembranproteinen unter Verwendung von ATP-Energie.

Konzentrationsgradient

Erleichterte Diffusion: Durch den Konzentrationsgradienten erfolgt eine erleichterte Diffusion.

Aktiven Transport: Der aktive Transport erfolgt gegen den Konzentrationsgradienten.

Energie

Erleichterte Diffusion: Die erleichterte Diffusion benötigt keine Energie, um Moleküle zu transportieren.

Aktiven Transport: Aktiver Transport erfordert Energie, um Moleküle durch die Membran zu transportieren.

Beispiele

Erleichterte Diffusion: Beispiele für erleichterte Diffusion sind Natriumkanäle, GLUT-Transporter und Aminosäuretransporter.

Aktiven Transport: Beispiele für aktiven Transport sind Na+/K+ ATPase-Transporter, Na+/Ca2+-Cotransporter und Natrium-Glucose-Cotransporter.

Abschluss

Erleichterte Diffusion und aktiver Transport sind zwei Membrantransportmechanismen, die an der Passage von Molekülen durch die Plasmamembran beteiligt sind. Sowohl die erleichterte Diffusion als auch der aktive Transport verwenden Transmembranproteine, um Moleküle zu transportieren. Die erleichterte Diffusion erfordert keine zelluläre Energie, um Moleküle zu transportieren. Aktiver Transport verwendet jedoch ATP oder elektrochemisches Potenzial, um Moleküle zu transportieren. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen erleichterter Diffusion und aktivem Transport in der Verwendung von Energie für den Transport durch jede Methode.

Referenz:

1. „Erleichterter Transport – Grenzenloses offenes Lehrbuch.“ Grenzenlos, 26. Mai 2016, hier erhältlich. Aufgerufen am 7. September 2017. 2. „Aktiver Transport“. Aktiver Transport | Biologie I, Kurse. Hier verfügbar. Aufgerufen am 7. September 2017.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Blausen 0394 Facilitated Diffusion“ Von „Medical Gallery of Blausen Medical 2014“. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436. – Eigene Arbeit (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia2. „OSC Microbio 03 03 Transport“ von CNX OpenStax – (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia