浸透と活性輸送: 違いと比較

膜を通過する分子の受動的および能動的な形態の輸送は、すべての生物種にとって重要な生物学的役割を果たします。

浸透と能動輸送は、荷電粒子が膜を横切って移動する XNUMX 種類のプロセスです。 これらのプロセスは、体内の水分バランスと恒常性を維持するために重要です。

主要な取り組み

1. 浸透はエネルギー入力を必要としない受動的なプロセスですが、能動輸送は濃度勾配に逆らって物質を移動させるためにエネルギーを必要とします。
2. 浸透は具体的には水分子の移動を伴いますが、能動輸送はイオンや分子などのさまざまな物質を含みます。
3. 浸透は、膜の両側の溶質濃度を均等にしますが、能動輸送は異なる濃度を維持します。

浸透 vs 能動輸送

浸透は、高濃度の領域から低濃度の領域への水分子の移動を表す科学用語であり、エネルギーを必要としません。 能動輸送とは、濃度の低い領域から高い領域への溶質の移動であり、エネルギーが必要です。

浸透では、水粒子は高濃度から低濃度に移動します。 このプロセスにより、両端の溶質の濃度が均等になります。 浸透は、平衡が存在することを確認します。

分子が半透膜を横切って移動するために必要な正味の圧力があります。 この正味の圧力は浸透圧として知られています。

In 能動輸送、粒子は、より高い集合体の範囲まで下から移動します。 細胞は能動輸送を利用して、非常に必要なアミノ酸やグルコース分子の粒子を収集します。

ATP が合成されると、プロセスはプライマリ アクティブ トランスポートと呼ばれます。 能動輸送は、呼吸中に放出されるエネルギーを使用します。

比較表

比較のパラメータ	浸透	能動輸送
集中	分子はより高い濃度からより低い濃度へ移動します	粒子は低濃度から高濃度に移動します。
ムーブメント	浸透では、水分子は半透膜を通って移動します。	能動輸送では、溶質は膜を横切って移動します。
エネルギー	浸透はエネルギーを必要としない	能動輸送には呼吸によるエネルギーが必要です。
濃度勾配	浸透では、分子は勾配を下って移動します。	能動輸送では、溶質は勾配に逆らって移動します。
平衡	浸透は平衡を維持します。	能動輸送は平衡を維持しません。

浸透とは何ですか？

浸透という用語 (現在の浸透) は、1854 年に英国の化学者であるトーマス グラハムによって導入されました。生物学では、比較的多孔性の層を横切る水粒子の動きが浸透です。 

浸透では、動きは常に水粒子の濃度が高い溶液から水粒子のより低い領域へです。

部分透過性膜または選択的透過性膜は、選択的分子がそれを通過することを可能にします。 水分子は両方の領域を通過します。 

水の高濃度と低濃度とは何ですか?

浸透圧の水飽和度が高いほど希薄なスクロース溶液を意味し、濃度が低いほど濃縮されたスクロース溶液を示唆します。

植物細胞をより高い濃度の水分子を含む溶液で囲むと、水が細胞に入り、細胞が膨れる（固くなる）. 

Turgid は、茎が直立するのを助けます。 水分子の濃度が低い溶液で植物細胞を包み込むと、水は細胞から出て柔らかくなります。

幹細胞がたるむと、幹の膨圧が低下し、萎凋の原因となります。 濃度が類似している場合、部分的に透過性の膜を通って細胞の周りに水の正味の流れがあります。

動物細胞の浸透：

浸透は、水を細胞に輸送する主要な手段です。 浸透は生物にとって最も重要です。 栄養素の分布に影響を与え、次のような代謝廃棄物を放出します。 尿素.

浸透は、植物、動物、その他の生物における水とミネラルの吸収に不可欠です。 指を長く水に浸すと、指が削られます。 アキンが水を吸収して膨張するのは、浸透反応です。

アクティブトランスポートとは？

能動輸送では、溶質は集合勾配に逆らいます。 能動輸送が円滑に行われるためには、エネルギーが不可欠です。

溶質は、膨張した濃度の範囲まで、わずかな濃度の範囲を通過します。 これは、細胞が必要な分子を集めるために利用するプロセスです。

ドイツの生理学者エミル・デュ・ボワ＝レイモンドは、 実行可能性 1848年の膜上での分子の動きのゆらぎ。

1948 年、ローゼンバーグは能動輸送のプロセスを説明しました。 彼はそれがエネルギーに依存すると言いました。 アメリカの生化学者であるロバート・クレインは、能動輸送の研究において極めて重要な役割を果たしました。

プロセス全体がアデノシン三リン酸 (ATP) によってプッシュされると、一次能動輸送とラベル付けできます。 電気化学勾配がエネルギーに対して最適化されると、そのプロセスは二次能動輸送と呼ばれます。 

プライマリ アクティブ トランスポートとは

一次能動輸送は、直接能動輸送の作用とも呼ばれます。 直接能動輸送の活動は、細胞力を利用して粒子を層を越えて前進させます。

膜を横切って移動する一部の溶質は、金属イオンのような荷電粒子を含みます。 これらの荷電粒子は、体全体に広がるために必要です。

イオンポンプが通過して、膜を横切って粒子を移動させます。 一次能動輸送には ATP の直接結合があります。

セカンダリ アクティブ トランスポートとは

共輸送または結合輸送は、二次能動輸送と呼ばれます。 エネルギーは、膜を横切って分子を動かす力の源として消費されます。

ATP カップリングは、セカンダリ アクティブ トランスポートには存在しません。 ガルバニック電位差勾配は、イオンのポンピングに関与しています。 イオンをポンピングすることによって生成されるエネルギーは、エネルギー源として使用されます。 

浸透と能動輸送の主な違い

1. 浸透の原因となる要因は、浸透圧と浸透勾配です。 能動輸送に関与する要因は、ATP と電気化学的勾配です。 
2. 浸透には、逆浸透と正浸透の XNUMX 種類があります。 プライマリおよびセカンダリのアクティブ トランスポートは、アクティブ トランスポートの下にあります。
3. 浸透は代謝エネルギーを必要としません。 能動輸送には代謝エネルギーが必要です。
4. 浸透は平衡を維持します。 能動輸送では平衡が維持されません。
5. 浸透は半透膜を通して起こります。 能動輸送は半透膜を必要としません。

参考文献

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

最終更新日 : 11 年 2023 月 XNUMX 日