Molekulide passiivsed ja aktiivsed transpordivormid läbi membraani mängivad kõigi elusliikide jaoks olulist bioloogilist rolli.
Osmoos ja aktiivne transport on kahte tüüpi protsessid, mille käigus laetud osakesed liiguvad läbi membraani. Need protsessid on üliolulised kehas veetasakaalu ja homöostaasi säilitamiseks.
Võtme tagasivõtmine
- Osmoos on passiivne protsess, mis ei vaja energiasisendit, samas kui aktiivne transport nõuab energiat, et aineid liigutada vastu kontsentratsioonigradienti.
- Osmoos hõlmab konkreetselt veemolekulide liikumist, samas kui aktiivne transport hõlmab mitmesuguseid aineid, nagu ioonid ja molekulid.
- Osmoos ühtlustab lahustunud aine kontsentratsiooni membraani mõlemal küljel, samas kui aktiivne transport säilitab erinevaid kontsentratsioone.
Osmoos vs aktiivne transport
Osmoos on teaduslik termin, mis kirjeldab veemolekulide liikumist kõrgema kontsentratsiooniga piirkonnast madalama kontsentratsiooniga piirkonda ja see ei vaja energiat. Aktiivne transport on lahustunud ainete liikumine madalamast kontsentratsiooniga piirkonnast kõrgemasse ja selleks on vaja energiat.
Osmoosi korral liiguvad veeosakesed kõrgemalt kontsentratsioonilt madalamale. See protsess tagab, et see ühtlustab lahustunud aine kontsentratsiooni mõlemas otsas. Osmoos tagab tasakaalu.
Molekulide liikumiseks läbi poolläbilaskva membraani on vaja netorõhku. Seda netorõhku nimetatakse osmootseks rõhuks.
In Aktiivne transport, osakesed liiguvad madalamast kõrgema koguduse ulatusse. Rakud kasutavad aktiivset transporti väga vajalike aminohapete ja glükoosimolekulide osakeste kogumiseks.
Kui ATP sünteesitakse, nimetatakse seda protsessi esmaseks aktiivseks transpordiks. Aktiivne transport kasutab energiat, mis vabaneb hingamise käigus.
Võrdlustabel
| Võrdlusparameetrid | Osmoos | Aktiivne transport |
|---|---|---|
| Kontsentratsioon | Molekulid liiguvad kõrgemalt kontsentratsioonilt madalamale | Osakesed liiguvad madalamalt kontsentratsioonilt kõrgemale. |
| Liikumine | Osmoosi korral liiguvad veemolekulid läbi poolläbilaskva membraani. | Aktiivse transpordi korral liiguvad lahustunud ained läbi membraani. |
| energia | Osmoos ei vaja energiat | Aktiivne transport vajab energiat hingamise kaudu. |
| Kontsentratsioonigradient | Osmoosi korral liiguvad molekulid gradienti allapoole. | Aktiivse transpordi korral liigub lahustunud aine vastu gradienti. |
| Tasakaal | Osmoos säilitab tasakaalu. | Aktiivne transport ei säilita tasakaalu. |
Mis on osmoos?
Terminoloogia osmoos (nüüd osmoos) võttis kasutusele Briti keemik Thomas Graham 1854. aastal. Bioloogias on veeosakeste liikumine läbi suhteliselt poorse kihi osmoos.
Osmoosi korral toimub liikumine alati kõrgendatud veeosakeste kontsentratsiooniga lahusest madalamale veeosakeste alale.
Osaliselt läbilaskev membraan või selektiivselt läbilaskev membraan võimaldab selektiivsetel molekulidel seda läbida. Veemolekulid läbivad mõlemas piirkonnas.
Mis on vee kõrgem ja madalam kontsentratsioon?
Osmoosi suurem küllastus veega viitab lahjendatud sahharoosilahusele ja madalam kontsentratsioon viitab kontsentreeritud sahharoosilahusele.
Taimeraku sulgemisel lahusega, mis sisaldab suuremat kontsentratsiooni veemolekuli, siseneb vesi rakku ja muudab raku turgiks (kindlaks).
Turgid aitab varrel püsti püsida. Kui taimerakk ümbritseda lahusega, mis sisaldab madalama kontsentratsiooniga veemolekule, lahkub vesi rakust ja muutub lõtvuks (pehmeks).
Kui tüvirakud lõtvuvad, vähendab see tüve turgorirõhku ja põhjustab närbumist. Kui kontsentratsioon on sarnane, toimub vee netovool raku ümber läbi osaliselt läbilaskva membraani.
Osmoos loomarakkudes:
Osmoos on peamine vahend vee transportimiseks rakkudesse. Osmoos on elusorganismides esmatähtis. See mõjutab toitainete jaotumist ja vabastab ainevahetusjääke, nt uurea.
Osmoos on oluline vee ja mineraalide omastamiseks taimedes, loomades ja teistes elusorganismides. Kui kastate sõrmed pikaks ajaks vette, saab sõrm pügatud. See on osmoosireaktsioon, kuna sarnane aine imab vett ja paisub.
Mis on aktiivne transport?
Aktiivse transpordi korral lähevad lahustunud ained vastuollu koguduse gradiendiga. Et aktiivne transport toimuks sujuvalt, on energia hädavajalik.
Lahustuvad ained läbivad väiksema kontsentratsiooni ulatuses kuni täispuhutud kontsentratsioonini. See on protsess, mida rakud kasutavad vajalike molekulide kogumiseks.
Saksa füsioloog Emil du Bois-Reymond tegi ettepaneku teostatavus molekulide liikumise kõikumisest üle membraani 1848. aastal.
1948. aastal selgitas Rosenberg aktiivse transpordi protsessi. Ta ütles, et see sõltub energiast. Aktiivse transpordi uurimisel mängis keskset rolli Ameerika biokeemik Robert Krane.
Kui kogu protsessi surub adenosiintrifosfaat (ATP), võib selle märgistada Primaarne aktiivne transport. Kui elektrokeemiline gradient optimeeritakse energia jaoks, nimetatakse seda protsessi sekundaarseks aktiivseks transpordiks.
Mis on esmane aktiivne transport?
Primaarset aktiivset transporti nimetatakse isegi otseseks aktiivseks transpordiks. Otsese aktiivse transpordi aktiivsus kasutab osakeste kihist kaugemale viimiseks rakuvõimsust.
Mõned lahustunud ained, mis kanduvad läbi membraani, sisaldavad laetud osakesi nagu metalliioonid. Need laetud osakesed on vajalikud kogu kehas levimiseks.
Osakesed läbi membraani liiguvad ioonpumbad. Primaarses aktiivses transpordis on ATP otsene sidumine.
Mis on sekundaarne aktiivne transport?
Kaastransporti või seotud transporti nimetatakse sekundaarseks aktiivseks transpordiks. Energiat kulub jõuallikana molekulide liigutamiseks läbi membraani.
Sekundaarses aktiivses transpordis ATP sidestust ei esine. Galvaanilise potentsiaali erinevuse gradient vastutab ioonide pumpamise eest. Ioonide pumpamisel toodetud energiat kasutatakse energiaallikana.
Peamised erinevused osmoosi ja aktiivse transpordi vahel
- Osmoosi põhjustavad tegurid on osmootne rõhk ja osmootne gradient. Aktiivse transpordi eest vastutavad tegurid on ATP ja elektrokeemiline gradient.
- Osmoos on kahte tüüpi, pöördosmoos ja päriosmoos. Esmane ja sekundaarne aktiivne transport on aktiivse transpordi all.
- Osmoos ei vaja metaboolset energiat. Aktiivne transport nõuab metaboolset energiat.
- Osmoos säilitab tasakaalu. Tasakaalu ei säilitata aktiivses transpordis.
- Osmoos toimub poolläbilaskva membraani kaudu. Aktiivne transport ei vaja poolläbilaskvat membraani.
- 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
Viimati värskendatud: 11. juunil 2023
Olen selle blogipostituse kirjutamisega nii palju vaeva näinud, et teile väärtust pakkuda. See on mulle väga kasulik, kui kaalute selle jagamist sotsiaalmeedias või oma sõprade/perega. JAGAMINE ON ♥️
Piyush Yadav on viimased 25 aastat töötanud kohalikus kogukonnas füüsikuna. Ta on füüsik, kelle kirg on muuta teadus meie lugejatele kättesaadavamaks. Tal on loodusteaduste bakalaureusekraad ja keskkonnateaduste magistrikraad. Tema kohta saate tema kohta rohkem lugeda bio-leht.
Eriti paelus mind esmase aktiivse transpordi kirjeldus ja ioonpumpade otsustav roll osakeste transportimisel läbi membraani.
Üksikasjad saksa füsioloogi Emil du Bois-Reymondi panuse kohta aktiivse transpordi uurimisse olid intrigeerivad.
Loomarakkude osmoosi ja selle tähtsust kirjeldav osa oli väga valgustav.
Kaasasolev võrdlustabel aitab paremini mõista osmoosi ja aktiivse transpordi erinevusi.
Nõustun, osmoosi tähtsus toitainete jaotumise ja jäätmete vabanemise mõjutamisel on tõesti põnev.
Osmoosi ja aktiivse transpordi eristamine koos ajaloolise konteksti ja teadusliku taustaga muutis selle artikli väga informatiivseks.
Osmoosi mõju loomadele ja esitatud näited, nagu inimeste naha reaktsioon pikaajalisele kokkupuutele veega, olid mõtlemapanevad.
Primaarse ja sekundaarse aktiivse transpordi eristamist selgitati hästi ja see suurendas teema mõistmist.
Põhjalikud selgitused osmoosi ja aktiivse transpordi kohta annavad selge ülevaate nende bioloogilistest rollidest.
Väga huvitav oli teave vee kõrgema ja madalama kontsentratsiooni mõistete ja nende mõju kohta taimerakkudele.
Seletus selle kohta, mis on primaarne ja sekundaarne aktiivne transport, otse need avastanud teadlastelt, on väga selge.
Leidsin, et aktiivse transpordi uurimise ajaloolised üksikasjad on artiklile väärtuslik täiendus.