Osmose vs aktiv transport: forskel og sammenligning

De passive og aktive former for transport af molekyler over en membran spiller en vigtig biologisk rolle for alle levende arter.

Osmose og aktiv transport er de to typer processer, hvor ladede partikler bevæger sig over en membran. Disse processer er afgørende for at opretholde vandbalancen og homeostase i kroppen.

Nøgleforsøg

1. Osmose er en passiv proces, der ikke kræver energitilførsel, mens aktiv transport kræver energi for at flytte stoffer mod en koncentrationsgradient.
2. Osmose involverer specifikt bevægelse af vandmolekyler, hvorimod aktiv transport omfatter forskellige stoffer såsom ioner og molekyler.
3. Osmose udligner koncentrationen af ​​opløst stof på begge sider af en membran, mens aktiv transport opretholder forskellige koncentrationer.

Osmose vs aktiv transport

Osmose er det videnskabelige udtryk, der beskriver bevægelse af vandmolekyler fra et område med højere koncentration til et område med lavere koncentration, og det kræver ikke energi. Aktiv transport er bevægelse af opløste stoffer fra et lavere til højere koncentrationsområde, og energi er påkrævet.

I osmose bevæger vandpartikler sig fra et højere til et niveau med lavere koncentration. Denne proces sikrer, at den udligner koncentrationen af ​​opløst stof i begge ender. Osmose sørger for, at der er ligevægt.

Der er et nettotryk nødvendigt for molekyler at bevæge sig hen over den semipermeable membran. Denne nettomængde af tryk er kendt som osmotisk tryk.

In Aktiv transport, partikler bevæger sig fra lavere til omfanget af den højere menighed. Aktiv transport bliver brugt af celler til at indsamle meget nødvendige partikler af aminosyrer og glukosemolekyler.

Når ATP bliver syntetiseret, kaldes processen primær aktiv transport. Aktiv transport bruger energi, der frigives under vejrtrækning.

Sammenligningstabel

Parametre for sammenligning	osmose	Aktiv transport
Koncentration	Molekyler bevæger sig fra højere til lavere koncentration	Partikler bevæger sig fra lavere til højere koncentrationer.
Urværk	I osmose bevæger vandmolekyler sig gennem en semipermeabel membran.	Ved aktiv transport bevæger opløste stoffer sig over en membran.
Energi	Osmose kræver ikke energi	Aktiv transport kræver energi gennem respiration.
Koncentrationsgradient	I osmose bevæger molekyler sig ned ad gradienten.	Ved aktiv transport bevæger opløst stof sig mod gradienten.
Equilibrium	Osmose opretholder ligevægten.	Aktiv transport opretholder ikke ligevægt.

Hvad er osmose?

Terminologien osmose (nu osmose) blev introduceret af en britisk kemiker, Thomas Graham, i 1854. I biologien er bevægelsen af ​​vandpartikler over et relativt porøst lag osmose. 

I osmose er bevægelsen altid fra en opløsning med en forhøjet koncentration af vandpartikler til et lavere område af vandpartikler.

Den delvist permeable membran eller selektivt permeable membran tillader selektive molekyler at passere gennem den. Vandmolekylerne passerer i begge områder. 

Hvad er en højere og lavere koncentration af vand?

Den højere vandmætning i osmose indebærer en fortyndet saccharoseopløsning, og den lavere koncentration antyder en koncentreret saccharoseopløsning.

Ved at omslutte plantecellen med en opløsning, der indeholder en højere koncentration af vandmolekylært, kommer vandet ind i cellen og får cellen til at være turgis (fast). 

Turgid hjælper stilken med at holde sig oprejst. Ved at omslutte plantecellen med en opløsning, der indeholder en lavere koncentration af vandmolekyler, forlader vandet cellen og bliver slap (blødt).

Når stamcellerne bliver slappe, mindsker det turgortrykket i stilken og forårsager visnen. Hvis koncentrationen er ens, er der en nettostrøm af vand rundt i cellen gennem den delvist permeable membran.

Osmose i dyreceller:

Osmose er det primære middel til at transportere vand ind i cellerne. Osmose er af primær betydning i levende organismer. Det påvirker fordelingen af ​​næringsstoffer og frigiver stofskifteaffald, som f.eks urea.

Osmose er afgørende for vand- og mineraloptagelse i planter, dyr og andre levende organismer. Hvis du dypper fingrene længe i vandet, bliver fingeren beskåret. Det er en osmosereaktion, da den beslægtede absorberer vand og bliver udvidet.

Hvad er aktiv transport?

I Aktiv transport går de opløste stoffer mod en menighedsgradient. For at aktiv transport kan foregå problemfrit, er energi afgørende.

Opløste stoffer går på tværs af et omfang af mindre koncentration til omfanget af oppustet koncentration. Det er en proces, der bruges af celler til at samle nødvendige molekyler.

Den tyske fysiolog Emil du Bois-Reymond foreslog gennemførlighed af fluktuationerne af molekylers bevægelse over en membran i 1848.

I 1948 forklarede Rosenberg processen med aktiv transport. Han sagde, at det afhænger af energi. Robert Krane, en amerikansk biokemiker, spillede en central rolle i forskningen i aktiv transport.

Når hele processen bliver skubbet af adenosintrifosfat (ATP), kan den mærkes som Primær aktiv transport. Når en elektrokemisk gradient bliver optimeret til energi, kaldes processen sekundær aktiv transport. 

Hvad er primær aktiv transport?

Primær aktiv transport betegnes endda som handlingen af ​​direkte aktiv transport. Aktiviteten af ​​direkte aktiv transport gør brug af cellulær kraft til at føre partiklerne ud over et lag.

Nogle opløste stoffer, der overføres over membranen, omfatter ladede partikler som metalioner. Disse ladede partikler er nødvendige for at blive spredt over hele kroppen.

Ionpumper kommer til at flytte partiklerne hen over membranen. Der er en direkte kobling af ATP i primær aktiv transport.

Hvad er sekundær aktiv transport?

Cotransport eller koblet transport kaldes sekundær aktiv transport. Energi forbruges som en kraftkilde til at flytte molekyler hen over membranen.

ATP-kobling er ikke til stede i sekundær aktiv transport. Den galvaniske potentialforskelgradient er ansvarlig for pumpning af ioner. Den energi, der produceres ved at pumpe ioner, bliver brugt som energikilde. 

Vigtigste forskelle mellem osmose og aktiv transport

1. De faktorer, der er ansvarlige for osmose, er osmotisk tryk og osmotisk gradient. De faktorer, der er ansvarlige for aktiv transport, er ATP og elektrokemisk gradient. 
2. Osmose er af to typer, omvendt og fremadgående osmose. Primær og sekundær aktiv transport er under aktiv transport.
3. Osmose kræver ikke metabolisk energi. Aktiv transport kræver metabolisk energi.
4. Osmose opretholder ligevægt. Ingen ligevægt opretholdes i aktiv transport.
5. Osmose sker gennem en semipermeabel membran. Aktiv transport behøver ikke en semipermeabel membran.

Referencer

1. https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-fluid-mechanics/article/on-the-movement-of-water-and-solute-in-extracellular-channels-with-filtration-osmosis-and-active-transport/C53CE19338968ED0446B8F272E854596
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0065280608600727

Sidst opdateret: 11. juni 2023