Die passiven und aktiven Formen des Transports von Molekülen durch eine Membran spielen eine wichtige biologische Rolle für alle lebenden Arten.
Osmose und aktiver Transport sind zwei Arten von Prozessen, bei denen sich geladene Teilchen durch eine Membran bewegen. Diese Prozesse sind entscheidend für die Aufrechterhaltung des Wasserhaushalts und der Homöostase im Körper.
Key Take Away
- Osmose ist ein passiver Prozess, der keine Energiezufuhr erfordert, während aktiver Transport Energie erfordert, um Substanzen gegen einen Konzentrationsgradienten zu bewegen.
- Osmose beinhaltet speziell die Bewegung von Wassermolekülen, während der aktive Transport verschiedene Substanzen wie Ionen und Moleküle umfasst.
- Osmose gleicht die Konzentration gelöster Stoffe auf beiden Seiten einer Membran aus, während der aktive Transport unterschiedliche Konzentrationen aufrechterhält.
Osmose vs. aktiver Transport
Osmose ist der wissenschaftliche Begriff, der die Bewegung von Wassermolekülen aus einer Region mit höherer Konzentration in eine Region mit niedrigerer Konzentration beschreibt und keine Energie erfordert. Aktiver Transport ist die Bewegung von gelösten Stoffen von einem niedrigeren in einen höheren Konzentrationsbereich, und es wird Energie benötigt.
Bei der Osmose bewegen sich Wasserpartikel von einer höheren zu einer niedrigeren Konzentration. Dieser Prozess stellt sicher, dass die Konzentration des gelösten Stoffes an beiden Enden ausgeglichen wird. Osmose sorgt für Gleichgewicht.
Es ist eine Nettomenge an Druck erforderlich, damit sich Moleküle durch die semipermeable Membran bewegen können. Dieser Nettodruck wird als osmotischer Druck bezeichnet.
In Aktiven Transport, bewegen sich Teilchen von der unteren in die Ausdehnung der höheren Versammlung. Aktiver Transport wird von Zellen genutzt, um dringend benötigte Partikel von Aminosäuren und Glukosemolekülen zu sammeln.
Wenn ATP synthetisiert wird, wird der Prozess als primärer aktiver Transport bezeichnet. Beim aktiven Transport wird Energie verbraucht, die beim Atmen freigesetzt wird.
Vergleichstabelle
| Vergleichsparameter | Osmose | Aktiven Transport |
|---|---|---|
| Konzentration | Moleküle bewegen sich von höherer zu niedrigerer Konzentration | Partikel bewegen sich von niedrigeren zu höheren Konzentrationen. |
| Bewegung | Bei der Osmose bewegen sich Wassermoleküle durch eine halbdurchlässige Membran. | Beim aktiven Transport bewegen sich gelöste Stoffe über eine Membran. |
| Energie | Osmose benötigt keine Energie | Aktiver Transport erfordert Energie durch Atmung. |
| Konzentrationsgradient | Bei der Osmose bewegen sich Moleküle den Gradienten hinunter. | Beim aktiven Transport bewegt sich der gelöste Stoff gegen den Gradienten. |
| Gleichgewicht | Osmose hält das Gleichgewicht. | Aktiver Transport hält das Gleichgewicht nicht aufrecht. |
Was ist Osmose?
Die Terminologie Osmose (jetzt Osmose) wurde 1854 von dem britischen Chemiker Thomas Graham eingeführt. In der Biologie wird die Bewegung von Wasserpartikeln durch eine relativ poröse Schicht als Osmose bezeichnet.
Bei der Osmose geht die Bewegung immer von einer Lösung mit einer erhöhten Konzentration an Wasserpartikeln zu einem niedrigeren Bereich an Wasserpartikeln.
Die teilweise durchlässige Membran oder selektiv durchlässige Membran lässt selektive Moleküle passieren. Die Wassermoleküle passieren beide Bereiche.
Was ist eine höhere und niedrigere Wasserkonzentration?
Die höhere Wassersättigung bei der Osmose impliziert eine verdünnte Saccharoselösung, und die niedrigere Konzentration deutet auf eine konzentrierte Saccharoselösung hin.
Durch Umschließen der Pflanzenzelle mit einer Lösung, die eine höhere Konzentration an Wassermolekülen enthält, dringt das Wasser in die Zelle ein und bewirkt, dass die Zelle prall (fest) wird.
Turgid hilft dem Stiel, aufrecht zu bleiben. Umschließt man die Pflanzenzelle mit einer Lösung, die eine geringere Konzentration an Wassermolekülen enthält, verlässt das Wasser die Zelle und wird schlaff (weich).
Wenn die Stammzellen erschlaffen, verringert dies den Turgordruck des Stammes und verursacht ein Welken. Wenn die Konzentration ähnlich ist, gibt es einen Nettofluss von Wasser um die Zelle herum durch die teilweise durchlässige Membran.
Osmose in tierischen Zellen:
Osmose ist das primäre Mittel, um Wasser in die Zellen zu transportieren. Osmose ist von vorrangiger Bedeutung in lebenden Organismen. Es beeinflusst die Verteilung von Nährstoffen und setzt Stoffwechselschlacken frei, wie z Harnstoff.
Osmose ist für die Aufnahme von Wasser und Mineralien in Pflanzen, Tieren und anderen lebenden Organismen unerlässlich. Wenn Sie Ihre Finger lange ins Wasser tauchen, wird der Finger beschnitten. Es ist eine Osmosereaktion, da die Haut Wasser aufnimmt und sich ausdehnt.
Was ist Aktivtransport?
Beim aktiven Transport gehen die gelösten Stoffe gegen einen Versammlungsgradienten. Damit der aktive Transport reibungslos abläuft, ist Energie unerlässlich.
Gelöste Stoffe gehen über ein Ausmaß geringer Konzentration bis hin zu überhöhter Konzentration. Es ist ein Prozess, der von Zellen genutzt wird, um notwendige Moleküle zu sammeln.
Der deutsche Physiologe Emil du Bois-Reymond schlug dies vor Durchführbarkeit der Schwankungen der Bewegung von Molekülen über einer Membran im Jahr 1848.
1948 erklärte Rosenberg den Prozess des aktiven Transports. Er sagte, es hängt von der Energie ab. Robert Krane, ein amerikanischer Biochemiker, spielte eine entscheidende Rolle bei der Erforschung von Active Transport.
Wenn der gesamte Prozess durch Adenosintriphosphat (ATP) vorangetrieben wird, kann er als primärer aktiver Transport bezeichnet werden. Wenn ein elektrochemischer Gradient für Energie optimiert wird, wird der Prozess als sekundärer aktiver Transport bezeichnet.
Was ist primärer aktiver Transport?
Der primäre aktive Transport wird sogar als die Wirkung des direkten aktiven Transports bezeichnet. Die Aktivität des direkten aktiven Transports nutzt die Zellkraft, um die Partikel über eine Schicht hinaus zu befördern.
Einige gelöste Stoffe, die über die Membran übertragen werden, umfassen geladene Teilchen wie Metallionen. Diese geladenen Teilchen sind notwendig, um sich im Körper auszubreiten.
Ionenpumpen kommen zum Einsatz, um die Partikel über die Membran zu bewegen. Es besteht eine direkte Kopplung von ATP in den primär aktiven Transport.
Was ist sekundärer aktiver Transport?
Kotransport oder gekoppelter Transport werden als sekundärer aktiver Transport bezeichnet. Energie wird als Kraftquelle verbraucht, um Moleküle durch die Membran zu bewegen.
ATP-Kopplung ist im sekundären aktiven Transport nicht vorhanden. Der Galvanische Potentialdifferenzgradient ist für das Pumpen von Ionen verantwortlich. Die durch das Pumpen von Ionen erzeugte Energie wird als Energiequelle verwendet.
Hauptunterschiede zwischen Osmose und aktivem Transport
- Die für die Osmose verantwortlichen Faktoren sind der osmotische Druck und der osmotische Gradient. Die für den aktiven Transport verantwortlichen Faktoren sind ATP und der elektrochemische Gradient.
- Es gibt zwei Arten von Osmose, Umkehr- und Vorwärtsosmose. Primärer und sekundärer aktiver Transport ist unter aktivem Transport.
- Osmose benötigt keine Stoffwechselenergie. Aktiver Transport erfordert Stoffwechselenergie.
- Osmose hält das Gleichgewicht. Beim aktiven Transport wird kein Gleichgewicht aufrechterhalten.
- Osmose tritt durch eine halbdurchlässige Membran auf. Aktiver Transport benötigt keine semipermeable Membran.
- 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
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0065280608600727
Letzte Aktualisierung: 11. Juni 2023
Ich habe mir so viel Mühe gegeben, diesen Blogbeitrag zu schreiben, um Ihnen einen Mehrwert zu bieten. Es wird sehr hilfreich für mich sein, wenn Sie es in den sozialen Medien oder mit Ihren Freunden / Ihrer Familie teilen möchten. TEILEN IST ♥️
Piyush Yadav hat die letzten 25 Jahre als Physiker in der örtlichen Gemeinde gearbeitet. Er ist ein Physiker, der sich leidenschaftlich dafür einsetzt, die Wissenschaft für unsere Leser zugänglicher zu machen. Er hat einen BSc in Naturwissenschaften und ein Postgraduiertendiplom in Umweltwissenschaften. Sie können mehr über ihn auf seinem lesen Bio-Seite.
Besonders fasziniert hat mich die Beschreibung des primären aktiven Transports und der entscheidenden Rolle von Ionenpumpen beim Transport von Partikeln durch die Membran.
Die Details über die Beiträge des deutschen Physiologen Emil du Bois-Reymond zur Erforschung des aktiven Transports waren faszinierend.
Der Abschnitt über die Osmose in tierischen Zellen und ihre Bedeutung war sehr aufschlussreich.
Die bereitgestellte Vergleichstabelle hilft, die Unterschiede zwischen Osmose und aktivem Transport besser zu verstehen.
Ich stimme zu, die Bedeutung der Osmose für die Beeinflussung der Nährstoffverteilung und Abfallfreisetzung ist wirklich faszinierend.
Die Unterscheidung zwischen Osmose und aktivem Transport sowie der historische Kontext und der wissenschaftliche Hintergrund machten diesen Artikel sehr informativ.
Die Auswirkungen der Osmose bei Tieren und die angeführten Beispiele, wie etwa die Reaktion der menschlichen Haut auf längere Wasserexposition, regten zum Nachdenken an.
Die Unterscheidung zwischen primärem und sekundärem aktivem Transport wurde gut erklärt und das Verständnis für das Thema verbessert.
Die umfassenden Erläuterungen zu Osmose und aktivem Transport vermitteln ein klares Verständnis ihrer biologischen Rollen.
Die bereitgestellten Informationen über die Konzepte höherer und niedrigerer Wasserkonzentration und ihre Auswirkungen auf Pflanzenzellen waren äußerst interessant.
Die Erklärung, was primärer und sekundärer aktiver Transport ist, direkt von den Wissenschaftlern, die sie entdeckt haben, ist sehr aufschlussreich.
Ich empfand die historischen Details zur Forschung zum aktiven Transport als wertvolle Ergänzung des Artikels.