主な違い – 促進拡散と能動輸送
促進拡散と能動輸送は、細胞膜を通過する分子の輸送に関与する 2 つの方法です。細胞の原形質膜は、それを横切って移動する分子に対して選択的に透過性があります。したがって、イオンは、大小の極性分子と同様に、単純な拡散では原形質膜を通過できません。イオンやその他の極性分子の移動は、原形質膜の膜貫通タンパク質によって促進されます。促進拡散と能動輸送の両方において、膜貫通タンパク質は原形質膜を横切る分子の通過に関与しています。 主な違い 促進拡散と能動輸送の間にあるのは、促進拡散が濃度勾配によって発生するのに対し、能動輸送は ATP からのエネルギーを使用して濃度勾配に逆らって発生することです。 .
対象となる主な分野
1.促進拡散とは
– 定義、メカニズム、機能
2.アクティブ トランスポートとは
– 定義、メカニズム、機能
3.促進拡散と能動輸送の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.促進拡散と能動輸送の違いは何ですか
– 主な違いの比較
重要な用語:アンチポーター、キャリアタンパク質、チャネルタンパク質、濃度勾配、促進拡散、原形質膜、一次能動輸送、二次能動輸送、シンポーター、膜貫通タンパク質、ユニポーター
促進拡散とは
促進拡散は、膜貫通タンパク質の助けを借りて濃度勾配を介して分子が原形質膜を横切って移動する膜輸送方法です。分子の輸送は濃度勾配によって行われるため、促進拡散は分子の輸送に細胞エネルギーを使用しません。一般に、原形質膜内の脂質分子の疎水性により、イオンおよび他の親水性分子は原形質膜からはじかれます。したがって、促進された拡散に関与する膜貫通タンパク質は、膜脂質の反発力から極性分子と大きな分子を保護します。 2 種類の膜貫通タンパク質が促進拡散を媒介します。それらはキャリアタンパク質とチャネルタンパク質です。
図 1:促進拡散
キャリアタンパク質 輸送される分子に結合し、タンパク質のコンフォメーション変化を受け、原形質膜を横切って分子を移動させます。 チャネルタンパク質 分子を輸送できる細孔を含む。一部のチャネルタンパク質はゲート制御されており、特定の刺激に応答して調節できます。チャネルタンパク質は、キャリアタンパク質よりも速く分子を輸送し、促進拡散でのみ使用されます。促進された拡散を仲介するキャリアタンパク質とチャネルタンパク質の両方がユニポーターです。ユニポーターは、特定の種類の分子のみを特定の方向に輸送します。促進された拡散に関与する膜貫通タンパク質の例は、グルコース輸送体、アミノ酸輸送体、尿素輸送体などです。
アクティブ トランスポートとは
能動輸送とは、エネルギーを使用して濃度勾配に逆らって原形質膜を通過する分子の輸送を指します。膜貫通担体タンパク質は能動輸送に関与しています。細胞内では、2 種類の能動輸送を識別できます。それらは、プライマリ アクティブ トランスポートとセカンダリ アクティブ トランスポートです。 一次能動輸送 ATPの形で代謝エネルギーを直接使用して、膜を横切って分子を輸送します。一次能動輸送によって分子を輸送するキャリアタンパク質は、常に ATPase と結合しています。一次能動輸送の最も一般的な例は、ナトリウム - カリウム ポンプです。 3 つの Na+ イオンを細胞内に移動させ、2 つの K+ イオンを細胞外に移動させます。ナトリウム - カリウム ポンプは、細胞の電位を維持するのに役立ちます。ナトリウム-カリウム ポンプは、図 2 に示されています。
図 2:ナトリウム - カリウム ポンプ
二次能動輸送は、原形質膜の両側にあるイオンの電気化学的勾配に依存して分子を輸送します。つまり、二次能動輸送は、あるタイプの分子をその濃度勾配を介して輸送することによって放出されるエネルギーを使用して、濃度勾配に逆らって別のタイプの分子を輸送することを意味します。したがって、二次能動輸送に関与する膜貫通タンパク質は共輸送体と呼ばれます .共輸送体には、シンポーターとアンチポーターの 2 種類があります。 シンポーター 両方の分子を同じ方向に輸送します。ナトリウム-グルコース共輸送体は、シンポーターの一種です。 アンチポーター 2 種類の分子を反対方向に輸送します。ナトリウム-カルシウム交換体はアンチポーターの一例です。
促進拡散と能動輸送の類似点
- 促進拡散と能動輸送は、原形質膜を横切って分子を輸送する 2 つの膜輸送メカニズムです。
- 膜貫通タンパク質は、促進された拡散と能動輸送の両方に関与しています。
促進拡散と能動輸送の違い
定義
促進拡散: 促進拡散とは、膜貫通タンパク質によって原形質膜を高濃度から低濃度へ分子が移動することです。
アクティブ トランスポート: 能動輸送とは、ATP エネルギーを使用して、膜貫通タンパク質によって低濃度から高濃度への原形質膜を横切る分子の輸送です。
濃度勾配
促進拡散: 濃度勾配によって拡散が促進されます。
アクティブ トランスポート: 濃度勾配に逆らって能動輸送が行われます。
エネルギー
促進拡散: 促進拡散は、分子を輸送するのにエネルギーを必要としません。
アクティブ トランスポート: 能動輸送は、膜を横切って分子を輸送するためにエネルギーを必要とします。
例
促進拡散: ナトリウム チャネル、GLUT トランスポーター、アミノ酸トランスポーターは拡散促進の例です。
アクティブ トランスポート: Na+/K+ ATPase トランスポーター、Na+/Ca2+ 共輸送体、およびナトリウム - グルコース共輸送体は、能動輸送の例です。
結論
促進拡散と能動輸送は、原形質膜を通過する分子の通過に関与する 2 つの膜輸送メカニズムです。促進拡散と能動輸送の両方が、膜貫通タンパク質を使用して分子を輸送します。促進された拡散は、分子を輸送するための細胞エネルギーを必要としません。ただし、能動輸送では、ATP または電気化学ポテンシャルを使用して分子を輸送します。したがって、促進拡散と能動輸送の主な違いは、各方法による輸送にエネルギーを使用することです。
参照:
1.「快適な交通手段 無限に開かれた教科書」 Boundless、2016 年 5 月 26 日、こちらから入手可能。
2. 2017 年 9 月 7 日にアクセス。 「アクティブトランスポート」。アクティブ トランスポート |生物学I、コース。こちらから入手できます。 2017 年 9 月 7 日にアクセス。
画像提供:
1.「Blausen 0394 促進拡散」「Blausen Medical 2014 の医療ギャラリー」による。 WikiJournal of Medicine 1 (2)。 DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436。 – Commons Wikimedia 経由の自身の作品 (CC BY 3.0)
2. 「OSC Microbio 03 03 Transport」CNX OpenStax – (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
