Hauptunterschied – Ionenkanal und Transporter

Ionenkanal und Transporter sind zwei Arten von Transmembranproteinen, die die Bewegung von Ionen durch die Zellmembran steuern. Sowohl der Ionenkanal als auch der Transporter unterstützen die selektiv durchlässige Natur der Zellmembran, indem sie nur den ausgewählten Molekülen erlauben, die Zellmembran zu passieren. Die Hauptunterschied zwischen Ionenkanal und Transporter ist das die Bewegung von Ionen erfolgt durch einen Konzentrations- oder elektrochemischen Gradienten in Ionenkanälen, während die Bewegung von Ionen gegen den Konzentrationsgradienten in Transportern erfolgt. Transporter werden auch genannt Ionenpumpen. Ionenkanäle sind schnelle Transporter, während Transporter langsame Translokationen durchführen.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was ist ein Ionenkanal? – Definition, Fakten, Transportart 2. Was ist ein Transporter? – Definition, Fakten, Transportart 3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Ionenkanal und Transporter? – Überblick über die gemeinsamen Funktionen 4. Was ist der Unterschied zwischen Ionenkanal und Transporter? – Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: ATP, Konzentrationsgradient, Elektrochemischer Gradient, Ionenkanal, Transmembranproteine, Transporter

Was ist Ionenkanal

Ionenkanäle beziehen sich auf die porenbildenden Membranproteine, die die Bewegung von Ionen durch die Zellmembran ermöglichen. Sie sind entweder spannungsgesteuert oder ligandengesteuert. Einige Kanäle öffnen und schließen auch als Reaktion auf mechanische Signale. Ionenkanäle sind eine Art Transmembranproteine ​​mit multimeren Untereinheiten. Beim Öffnen können spezifische Ionen entweder über einen Konzentrations- oder einen elektrochemischen Gradienten durch den Ionenkanal fließen. Der Durchmesser des Ions, das den Ionenkanal passiert, ist ein selektiver Faktor für den Transport. Die Struktur eines Ionenkanals ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Domäne des Ionenkanalkanals, 2. Äußeres Vestibül, 3. Selektivitätsfilter, 4. Durchmesser des Selektivitätsfilters, 5. Phosphorylierungsstelle, 6. Zellmembran

In erregenden Zellen wie Muskelzellen und Nervenzellen spielen Ionenkanäle eine wichtige Rolle. Sie sind an der Übertragung von Nervensignalen auf der Nervenzellmembran beteiligt. Ionenkanäle können auch schnell geschlossen werden, um in einen Ruhezustand zu gelangen. Da die Ionenbewegung über einen Gradienten erfolgt, muss die Zelle keine Energie in die Ionenbewegung investieren. Daher sind Ionenkanäle eine passive Methode zum Transport von Ionen. Natrium- und Kalium-Ionenkanäle sind Beispiele für Ionenkanäle.

Was ist ein Transporter?

Transporter bezeichnet ein Transmembranprotein, das durch aktiven Transport Ionen gegen den Konzentrationsgradienten durch die Zellmembran transportiert. Daher verbrauchen Transporter Energie in Form von ATP für die Bewegung von Ionen. Mit anderen Worten, Transporter können Ionen unter Einsatz von Energie thermodynamisch bergauf in einen höheren Energiezustand bringen. Ein Transporter kann entweder eine Primärpumpe und eine Sekundärpumpe sein. Die Primärpumpen hydrolysieren ATP. Bei der Hydrolyse ändert sich die Konformation des Transporters und wird in der Lage, die zuvor gebundenen spezifischen Ionen zu translozieren und in oder aus der Zelle freizusetzen. Natrium-Kalium-ATPase ist ein Beispiel für einen primären Transporter und ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Natrium-Kalium-ATPase

Die Regulierung der Transporter wird durch die interne Konzentration von Ionen erreicht. Die Sekundärpumpen transportieren Ionen. Sie können zwei verschiedene Arten von Ionen transportieren: Ein Ion wird entlang seines Gradienten und das andere gegen den Gradienten transportiert. Die Bewegung des ersten Ions dient als Energiequelle bei der Bewegung des zweiten Ions. Symporter und Antiporter sind die beiden Arten von Transportern. In Symportern bewegt sich jede Art von Ionen in die gleiche Richtung über die Membran. Bei Antiportern bewegen sich die beiden Ionenarten in entgegengesetzter Richtung durch die Membran. Ein Beispiel für einen sekundären Transporter ist der Natrium-Kalium-Chlorid-Symporter.

Ähnlichkeiten zwischen Ionenkanal und Transporter

Unterschied zwischen Ionenkanal und Transporter

Definition

Ionenkanal: Ionenkanäle sind porenbildende Membranproteine, die die Bewegung von Ionen durch die Zellmembran ermöglichen.

Transporter: Transporter sind Transmembranproteine, die Ionen entgegen dem Konzentrationsgradienten durch die Zellmembran transportieren.

Gradient

Ionenkanal: Ionenkanäle transportieren Ionen durch den Konzentrations- oder elektrochemischen Gradienten.

Transporter: Ionen bewegen sich entgegen dem Gradienten in Transportern durch die Zellmembran.

Energie

Ionenkanal: Ionenkanäle verwenden keine Zellenergie für den Transport von Ionen. Es handelt sich also um einen passiven Transportmechanismus.

Transporter: Transporter nutzen Zellenergie in Form von ATP. Somit handelt es sich um einen aktiven Transportmechanismus.

Typen

Ionenkanal: Spannungsgesteuerte Ionenkanäle, ligandengesteuerte Ionenkanäle und Aquaporine sind die drei Arten von Ionenkanälen.

Transporter: Primärtransporter, Symporter und Antiporter sind die drei Arten von Transportern.

Abschluss

Ionenkanäle und Transporter sind zwei Arten von Transmembranproteinen, die an der Bewegung von Ionen durch die Zellmembran beteiligt sind. Ionenkanäle transportieren Ionen durch einen Konzentrations- oder elektrochemischen Gradienten. Transporter sind jedoch an der Bewegung von Ionen gegen den Gradienten beteiligt. Daher benötigen Transporter Energie in Form von ATP für den Transport von Ionen. Der Hauptunterschied zwischen Ionenkanälen und Transportern ist der Energieeinsatz für den Transport jedes Transmembranproteintyps.

Referenz:

1. Gadsby, David C. „Ionenkanäle versus Ionenpumpen: der prinzipielle Unterschied.“ Natur Bewertungen. Molekulare Zellbiologie, U.S. National Library of Medicine, Mai 2009, hier verfügbar.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Ionenkanal“ Von Original-Uploader war Outslider (Paweł Tokarz) bei pl.wikipedia – Von pl.wikipedia zu Commons übertragen von Masur mit CommonsHelper (Public Domain) über Commons Wikimedia 2. „Schema Natrium-Kalium-Pumpe-en“ By LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal – Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia