Vận chuyển chủ động và thụ động: Sự khác biệt và so sánh

Các phân tử cũng như những người khác tham gia vào tế bào và qua màng nội bào thông qua các cơ chế vận chuyển chủ động và thụ động. Các quá trình sinh học di chuyển oxy, nước và chất dinh dưỡng vào tế bào đồng thời loại bỏ chất thải được gọi là vận chuyển chủ động và thụ động.

Bởi vì vận chuyển tích cực liên quan đến việc chuyển các chất sinh hóa từ các khu vực có nồng độ thấp lên vùng đất cao, nên nó đòi hỏi phải tiêu tốn năng lượng hóa học.

Mặt khác, vận chuyển thụ động vận chuyển các chất sinh hóa từ khu vực có nồng độ cao đến khu vực có nồng độ thấp mà không cần năng lượng.

Vận chuyển tích cực liên quan đến việc chuyển các yếu tố tăng trưởng từ khu vực có nồng độ thấp sang khu vực có nồng độ cao hơn và nó đòi hỏi phải tiêu tốn năng lượng hóa học.

Mặt khác, vận chuyển thụ động chuyển các chất sinh hóa từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp mà không cần năng lượng.

Các nội dung chính

1. Vận chuyển chủ động cần năng lượng đầu vào để di chuyển các phân tử qua màng tế bào, trong khi vận chuyển thụ động thì không.
2. Vận chuyển chủ động di chuyển các phân tử ngược với gradient nồng độ của chúng, trong khi vận chuyển thụ động tuân theo gradient.
3. Ví dụ về vận chuyển tích cực bao gồm bơm natri-kali và nội tiết, trong khi vận chuyển thụ động bao gồm khuếch tán và thẩm thấu.

Vận chuyển chủ động và thụ động

Trong vận chuyển chủ động, chuyển động của các phân tử cần năng lượng, trong khi vận chuyển thụ động, chuyển động của các phân tử không cần năng lượng. Trong vận chuyển chủ động, các phân tử chuyển động ngược chiều gradien nồng độ, còn ở vận chuyển thụ động, các phân tử chuyển động ngược chiều gradien nồng độ.

Các phân tử được vận chuyển qua cả màng tế bào thông qua cơ chế vận chuyển chủ động và thụ động. Màng tế bào có chức năng kép: thành tế bào tạo hình dạng đồng thời bảo vệ vật liệu tế bào chất khỏi thế giới bên ngoài.

Lớp kép phospholipid điều khiển dòng hóa chất vào và ra khỏi cơ thể, duy trì trạng thái cân bằng mong manh của tế bào.

Lớp kép phospholipid có bản chất bán thấm, cho phép một số nguyên tố dễ dàng chảy qua các kênh của nồng độ, một số khác đi qua màng bằng cách sử dụng năng lượng tế bào và một số khác đi qua màng bằng cách sử dụng các cấu trúc độc đáo.

Bảng so sánh

Các thông số so sánh	Vận chuyển tích cực	Vận chuyển thụ động
Định nghĩa	Vận chuyển tích cực liên quan đến việc di chuyển các hạt từ khắp màng tế bào bằng cách đẩy các hạt chống lại tiềm năng hóa học như vậy bằng ATP (năng lượng).	Các phân tử này được di chuyển xuyên qua màng tế bào thông qua vận chuyển thụ động, vận chuyển chúng qua gradient nồng độ mà không cần sử dụng ATP (năng lượng).
Lưu thông	Trong quá trình này, sự lưu thông từ vùng có nồng độ thấp hơn đến vùng có nồng độ cao hơn dựa trên yếu tố.	Trong suốt chu trình này, sự tuần hoàn từ vùng có nồng độ cao đến vùng có nồng độ thấp.
Mục tiêu	Mục đích chính là đẩy tất cả các phân tử, bao gồm protein, tế bào lớn, carbohydrate phức tạp, ion, v.v.	Mục tiêu chính là chuyển tất cả các phân tử hòa tan, chẳng hạn như oxy, nước, carbon dioxide, lipid, hormone giới tính và các hóa chất khác.
Quy trình xét duyệt	Đó là một quá trình nhanh chóng	Đó là quá trình chậm
Mô hình lập trình	Endocytosis, exocytosis, màng tế bào hoặc bơm natri-kali,	Thẩm thấu, khuếch tán và khuếch tán thuận lợi

Vận chuyển tích cực là gì?

Vận chuyển tích cực với việc sử dụng các enzym và năng lượng tế bào để vận chuyển các phân tử như nước, oxy và các hóa chất thiết yếu khác qua màng đối với kênh nồng độ.

Nó cần thiết cho việc thu thập nồng độ cao các chất như axit amin, glucose và các ion bên trong tế bào.

Nồng độ cao hơn đến một khu vực của các hạt ngược với gradient nồng độ (từ nồng độ thấp hơn đến nồng độ cao hơn), điều này là bất thường và đòi hỏi phải sử dụng các enzym và năng lượng.

Có hai hình thức vận chuyển tích cực:

Vận chuyển chủ động sơ cấp: Trong vận chuyển chủ động sơ cấp, năng lượng hóa học được sử dụng để đưa các phân tử đi qua hệ thống.

Vận chuyển tích cực thứ cấp: Các protein trong màng tế bào khai thác gradient điện từ để di chuyển qua màng trong quá trình vận chuyển tích cực thứ cấp. Đường, lipid và axit amin đều tìm cách xâm nhập vào tế bào nhân chuẩn thông qua bơm protein nhưng cần phải vận chuyển tích cực.

Những đối tượng đó không thể hoặc không thể khuếch tán đủ nhanh để có ích. Lối vào của nó đối với các chất lớn, không hòa tan vào trong tế bào đòi hỏi sự vận chuyển tích cực.

Vận chuyển thụ động là gì?

Sự chuyển các phân tử hoặc ion từ vùng có nồng độ thấp đến vùng có nồng độ cao được gọi là vận chuyển thụ động. Khuếch tán đơn giản, khuếch tán tăng cường, lọc và thẩm thấu đều là các ví dụ về vận chuyển thụ động.

Vận chuyển thụ động xảy ra do entropy của chương trình, do đó không cần thêm năng lượng. Sự chuyển động của các phân tử qua màng thông qua gradient nồng độ mà không tiêu tốn năng lượng của tế bào được gọi là sự vận chuyển thụ động.

Nó vận chuyển các phân tử từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp bằng cách sử dụng entropy tự nhiên cho đến khi nồng độ được cân bằng. Ở trạng thái cân bằng, sẽ không có sự vận chuyển ròng của các phân tử.

Thẩm thấu, khuếch tán đơn giản, khuếch tán hỗ trợ và lọc là bốn loại vận chuyển thụ động cơ bản. Điều này giữ cho tế bào ở trạng thái cân bằng.

Các chất thải như carbon dioxide và nước được khuếch tán ra ngoài và thải ra ngoài, trong khi chất dinh dưỡng và oxy khuếch tán vào và được tế bào sử dụng. Vận chuyển thụ động cũng cho phép duy trì tất cả các trạng thái cân bằng nhạy cảm giữa dịch tế bào và dịch ngoại bào.

 Sự khác biệt chính giữa vận chuyển chủ động và thụ động

1. Vận chuyển tích cực xảy ra theo một hướng. Nhưng vận chuyển thụ động xảy ra theo cả hai hướng.
2. Vận chuyển tích cực ảnh hưởng đến nhiệt độ có tác động đến nó. Nhưng Nhiệt độ vận chuyển thụ động không ảnh hưởng đến nó.
3. Vận chuyển chủ động cần protein, còn vận chuyển thụ động không cần protein.
4. Vận chuyển tích cực là một quá trình năng lượng, nhưng Vận chuyển thụ động là một quá trình vật lý.
5. Vận chuyển tích cực di chuyển từ những nơi ít dân cư hơn đến những khu vực đông dân cư hơn. Nhưng vận chuyển thụ động di chuyển từ một số khu vực đông dân cư hơn đến những khu vực ít dân cư hơn.

dự án

1. https://academic.oup.com/plphys/article-abstract/45/2/133/6093937   
2. https://www.jbc.org/content/254/10/3833.full.pdf