Le forme passive e attive di trasporto di molecole attraverso una membrana svolgono un importante ruolo biologico per tutte le specie viventi.
L'osmosi e il trasporto attivo sono i due tipi di processi in cui le particelle cariche si muovono attraverso una membrana. Questi processi sono fondamentali per mantenere l'equilibrio idrico e l'omeostasi nel corpo.
Punti chiave
- L'osmosi è un processo passivo che non richiede input di energia, mentre il trasporto attivo richiede energia per spostare le sostanze contro un gradiente di concentrazione.
- L'osmosi coinvolge specificamente il movimento delle molecole d'acqua, mentre il trasporto attivo comprende varie sostanze come ioni e molecole.
- L'osmosi uniforma la concentrazione di soluto su entrambi i lati di una membrana, mentre il trasporto attivo mantiene concentrazioni diverse.
Osmosi vs trasporto attivo
L'osmosi è il termine scientifico che descrive il movimento delle molecole d'acqua da una regione di maggiore concentrazione a una regione di minore concentrazione, e non richiede energia. Il trasporto attivo è il movimento dei soluti da una regione di concentrazione inferiore a una superiore e richiede energia.
Nell'osmosi, le particelle d'acqua si spostano da un livello più alto a un livello di concentrazione inferiore. Questo processo assicura che equalizzi la concentrazione di soluto su entrambe le estremità. L'osmosi assicura l'equilibrio.
C'è una quantità netta di pressione necessaria affinché le molecole si muovano attraverso la membrana semipermeabile. Questa quantità netta di pressione è nota come pressione osmotica.
Nel trasporto attivo, le particelle si spostano dal livello inferiore a quello superiore della congregazione. Il trasporto attivo viene utilizzato dalle cellule per raccogliere particelle di amminoacidi e molecole di glucosio molto richieste.
Quando l'ATP viene sintetizzato, il processo è chiamato trasporto attivo primario. Il trasporto attivo utilizza l'energia che viene rilasciata durante la respirazione.
Tavola di comparazione
| Parametri di confronto | Osmosi | Trasporto attivo |
|---|---|---|
| Concentrazione | Le molecole si spostano dalla concentrazione più alta a quella più bassa | Le particelle si spostano da concentrazioni inferiori a concentrazioni superiori. |
| Movimento | Nell'osmosi, le molecole d'acqua si muovono attraverso una membrana semipermeabile. | Nel trasporto attivo, i soluti si muovono attraverso una membrana. |
| Energia | L'osmosi non richiede energia | Il trasporto attivo richiede energia attraverso la respirazione. |
| Gradiente di concentrazione | Nell'osmosi, le molecole si muovono lungo il gradiente. | Nel trasporto attivo, il soluto si muove contro il gradiente. |
| equilibrio | L'osmosi mantiene l'equilibrio. | Il trasporto attivo non mantiene l'equilibrio. |
Cos'è l'osmosi?
La terminologia osmosi (ora osmosi) fu introdotta da un chimico britannico, Thomas Graham, nel 1854. In biologia, il movimento delle particelle d'acqua attraverso uno strato relativamente poroso è l'osmosi.
Nell'osmosi, il movimento è sempre da una soluzione con un'elevata concentrazione di particelle d'acqua a un'area inferiore di particelle d'acqua.
La membrana parzialmente permeabile o la membrana selettivamente permeabile consente il passaggio di molecole selettive. Le molecole d'acqua passano in entrambe le zone.
Qual è una concentrazione maggiore e minore di acqua?
La maggiore saturazione dell'acqua nell'osmosi implica una soluzione di saccarosio diluita e la concentrazione inferiore suggerisce una soluzione di saccarosio concentrata.
Racchiudendo la cellula vegetale con una soluzione che contiene una maggiore concentrazione di molecole d'acqua, l'acqua entra nella cellula e rende la cellula turgida (soda).
Turgida aiuta lo stelo a stare in posizione eretta. Racchiudendo la cellula vegetale con una soluzione che contiene una minore concentrazione di molecole d'acqua, l'acqua lascia la cellula e diventa flaccida (morbida).
Quando le cellule staminali si allentano, diminuisce la pressione di turgore dello stelo e provoca avvizzimento. Se la concentrazione è simile, c'è un flusso netto di acqua intorno alla cellula attraverso la membrana parzialmente permeabile.
Osmosi nelle cellule animali:
L'osmosi è il mezzo principale per trasportare l'acqua nelle cellule. L'osmosi è di primaria importanza negli organismi viventi. Influenza la distribuzione dei nutrienti e rilascia rifiuti metabolici, come l'urea.
L'osmosi è essenziale per l'assorbimento di acqua e minerali in piante, animali e altri organismi viventi. Se immergi le dita a lungo nell'acqua, il dito viene potato. È una reazione di osmosi poiché l'affine assorbe l'acqua e si espande.
Cos'è il trasporto attivo?
Nel trasporto attivo, i soluti vanno contro un gradiente di congregazione. Affinché il trasporto attivo avvenga senza intoppi, l'energia è essenziale.
I soluti attraversano un'estensione di concentrazione minore fino all'estensione di una concentrazione gonfiata. È un processo utilizzato dalle cellule per raccogliere le molecole necessarie.
Nel 1848 il fisiologo tedesco Emil du Bois-Reymond propose la fattibilità delle fluttuazioni del movimento delle molecole su una membrana.
Nel 1948 Rosenberg spiegò il processo del trasporto attivo. Ha detto che dipende dall'energia. Robert Krane, un biochimico americano, ha svolto un ruolo fondamentale nella ricerca sul trasporto attivo.
Quando l'intero processo viene spinto dall'adenosina trifosfato (ATP), può essere etichettato come trasporto attivo primario. Quando un gradiente elettrochimico viene ottimizzato per l'energia, il processo viene definito trasporto attivo secondario.
Che cos'è il trasporto attivo primario?
Il trasporto attivo primario è anche definito come l'azione del trasporto attivo diretto. L'attività di trasporto attivo diretto utilizza l'energia cellulare per far avanzare le particelle oltre uno strato.
Alcuni soluti che si trasferiscono attraverso la membrana comprendono particelle cariche come gli ioni metallici. Queste particelle cariche sono necessarie per diffondersi in tutto il corpo.
Le pompe ioniche si attivano per spostare le particelle attraverso la membrana. C'è un accoppiamento diretto di ATP nel trasporto attivo primario.
Che cos'è il trasporto attivo secondario?
Il cotrasporto o trasporto accoppiato è definito trasporto attivo secondario. L'energia viene consumata come fonte di forza per spostare le molecole attraverso la membrana.
L'accoppiamento ATP non è presente nel trasporto attivo secondario. Il gradiente di differenza di potenziale galvanico è responsabile del pompaggio degli ioni. L'energia prodotta dal pompaggio di ioni viene utilizzata come fonte di energia.
Principali differenze tra osmosi e trasporto attivo
- I fattori responsabili dell'osmosi sono la pressione osmotica e il gradiente osmotico. I fattori responsabili del trasporto attivo sono l'ATP e il gradiente elettrochimico.
- L'osmosi è di due tipi, osmosi inversa e diretta. Il trasporto attivo primario e secondario è sotto il trasporto attivo.
- L'osmosi non richiede energia metabolica. Il trasporto attivo richiede energia metabolica.
- L'osmosi mantiene l'equilibrio. Nessun equilibrio viene mantenuto nel trasporto attivo.
- L'osmosi avviene attraverso una membrana semipermeabile. Il trasporto attivo non ha bisogno di una membrana semipermeabile.
- 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
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