Aktiver und passiver Transport sind biologische Prozesse, die Sauerstoff, Wasser und Nährstoffe in die Zellen befördern und Abfallprodukte entfernen. Aktiver Transport erfordert chemische Energie, da es sich um die Bewegung von Biochemikalien von Bereichen niedriger Konzentration in Bereiche höherer Konzentration handelt. Auf der anderen Seite bewegt passiver Transport Biochemikalien von Bereichen mit hoher Konzentration in Bereiche mit niedriger Konzentration; also braucht es keine energie.
Aktiven Transport | Passiver Transport | |
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Definition | Aktiver Transport verwendet ATP, um Moleküle gegen den Konzentrationsgradienten zu pumpen. Der Transport erfolgt von einer geringen Konzentration des gelösten Stoffes zu einer hohen Konzentration des gelösten Stoffes. Benötigt zelluläre Energie. | Bewegung der Moleküle den Konzentrationsgradienten herunter. Es geht von hoher zu niedriger Konzentration, um das Gleichgewicht in den Zellen aufrechtzuerhalten. Benötigt keine zellulare Energie. |
Arten des Transports | Endozytose, Zellmembran / Natrium-Kalium-Pumpe und Exozytose | Diffusion, erleichterte Diffusion und Osmose. |
Funktionen | Transportiert Moleküle durch die Zellmembran gegen den Konzentrationsgradienten, so dass sich mehr Substanz innerhalb der Zelle (d. H. Eines Nährstoffs) oder außerhalb der Zelle (d. H. Eines Abfalls) befindet als normal. Beeinträchtigt das durch Diffusion hergestellte Gleichgewicht. | Hält das dynamische Gleichgewicht von Wasser, Gasen, Nährstoffen, Abfällen usw. zwischen Zellen und extrazellulärer Flüssigkeit aufrecht; ermöglicht den Eintritt / Austritt kleiner Nährstoffe und Gase. Nach dem Gleichgewicht ist keine NET-Diffusion / Osmose hergestellt. |
Arten von transportierten Partikeln | Proteine, Ionen, große Zellen, komplexe Zucker. | Alles, was in Lipiden, kleinen Monosacchariden, Wasser, Sauerstoff, Kohlendioxid, Sexualhormonen usw. Löslich ist (dh sich auflösen kann). |
Beispiele | Phagozytose, Pinozytose, Natrium- / Kaliumpumpe, Sekretion einer Substanz in den Blutkreislauf (Vorgang ist Gegenteil von Phagozytose & Pinozytose) | Diffusion, Osmose und erleichterte Diffusion. |
Bedeutung | In eukaryotischen Zellen müssen Aminosäuren, Zucker und Lipide durch Proteinpumpen in die Zelle eindringen, die einen aktiven Transport erfordern. Diese Gegenstände können entweder nicht oder nur zu langsam diffundieren, um überleben zu können. | Es hält das Gleichgewicht in der Zelle aufrecht. Abfälle (Kohlendioxid, Wasser usw.) diffundieren aus und werden ausgeschieden; Nährstoffe und Sauerstoff diffundieren in der Zelle. |
Es gibt zwei Arten des aktiven Transports: Primär- und Sekundärtransport. Beim primären aktiven Transport erkennen spezialisierte Transmembranproteine das Vorhandensein einer Substanz, die transportiert werden muss, und dienen als Pumpen, die von der chemischen Energie-ATP angetrieben werden, um die gewünschten Biochemikalien hindurchzutransportieren. Beim sekundären aktiven Transport bilden porenbildende Proteine Kanäle in der Zellmembran und zwingen die Biochemikalien mithilfe eines elektromagnetischen Gradienten. Diese Energie wird oft durch gleichzeitiges Bewegen einer anderen Substanz um den Konzentrationsgradienten gewonnen.
Beispiel für Primär aktiven Transport, wobei Energie aus der Hydrolyse von ATP direkt an die Bewegung einer spezifischen Substanz über eine Membran gekoppelt ist, unabhängig von anderen Spezies.Es gibt vier Hauptarten des passiven Transports: Osmose, Diffusion, erleichterte Diffusion und Filtration. Diffusion ist die einfache Bewegung von Partikeln durch eine permeable Membran entlang eines Konzentrationsgradienten (von einer stärker konzentrierten Lösung zu einer weniger konzentrierten Lösung), bis die beiden Lösungen die gleiche Konzentration haben. Bei der erleichterten Diffusion werden spezielle Transportproteine verwendet, um denselben Effekt zu erzielen. Filtration ist die Bewegung von Wasser und gelösten Molekülen entlang des Konzentrationsgradienten, z. in den Nieren und Osmose ist die Diffusion von Wassermolekülen durch eine selektiv permeable Membran. Keiner dieser Prozesse erfordert Energie.
Drei verschiedene Mechanismen für passiver Transport in Doppelschichtmembranen. Links: Ionenkanal (durch eine definierte Flugbahn); Zentrum: Ionophor / Träger (der Transporter diffundiert mit dem Ion durch); rechts: Waschmittel (unspezifische Membranzerstörung).Hier ist ein gutes Video, das den Prozess des aktiven und passiven Transports erklärt:
Beispiele für aktiven Transport umfassen eine Natriumpumpe, Glukoseselektion im Darm und die Aufnahme von Mineralionen durch Pflanzenwurzeln.
Passiver Transport findet in den Nieren und in der Leber sowie in den Lungenbläschen statt, wenn Sauerstoff und Kohlendioxid ausgetauscht werden.