主要区别 – 主动与被动传输

主动运输和被动运输是两种跨细胞膜运输分子的方法。细胞膜是一个多任务单元，它为细胞提供结构，同时保护细胞质内容物免受细胞外环境的影响。分子进出细胞的运动由磷脂双分子层决定，维持细胞的微妙稳态。磷脂双层是半透性的，允许一些分子通过浓度梯度自由通过膜，一些分子使用特殊结构来通过膜，而其他分子则利用细胞能量通过膜。这 主要区别 主动运输和被动运输之间是 主动转运利用 ATP 能量将分子泵送至浓度梯度 然而 被动转运允许分子通过浓度梯度穿过膜，不需要细胞能量.

这篇文章看，

1. 什么是主动运输 – 定义、类型、功能、工作原理 2. 什么是被动运输 – 定义、类型、功能、工作原理 3.主动和被动运输有什么区别

什么是主动运输

主动转运是分子在酶和细胞能量的帮助下逆浓度梯度跨膜的运动。它是细胞内高浓度积累葡萄糖、氨基酸和离子等分子所必需的。可以识别两种类型的主动运输：主要主动运输和次要主动运输。

主要主动运输

在初级主动转运期间，细胞所需的细胞外液中物质的存在被细胞膜上的特化跨膜蛋白识别，这些蛋白充当转运分子的泵。这些跨膜蛋白由 ATP 提供动力。主要的主动转运在钠/钾泵（Na+/K+ ATPase）中最为明显，它维持细胞的静息电位。 ATP水解释放的能量用于将三个钠离子泵出细胞，将两个钾离子泵入细胞。在这里，钠离子从 10 mM 的较低浓度传输到 145 mM 的较高浓度。钾离子从细胞内的 140 mM 浓度转移到细胞外液的 5 mM 浓度。质子/钾泵 (H+/K+ ATPase) 位于胃内壁，维持胃内的酸性环境。奥美拉唑是一种质子/钾泵抑制剂，可减少胃内的酸反流。在电子传递链的氧化磷酸化和光磷酸化过程中，也使用初级主动传递来产生还原能力。钠钾泵的作用如图1所示。

图 1：钠/钾泵

次要主动运输

二次主动运输由电化学梯度提供动力。在这里，通道是由成孔蛋白制成的。在次级主动转运中观察到另一种物质逆浓度梯度的同时运动。因此，参与二次主动转运的通道蛋白可以被鉴定为协同转运蛋白。有两种类型的协同转运蛋白：反转运蛋白和同向转运蛋白。特定的离子和溶质被反向转运蛋白以相反的方向运输。钠/钙交换剂可以在动作电位后恢复心肌细胞中的钙离子浓度，是逆向转运蛋白最常见的例子。离子通过浓度梯度运输，而溶质通过同向转运体逆浓度梯度运输。在这里，两种分子以相同的方向穿过细胞膜。 SGLT2 是一种同向转运蛋白，可将葡萄糖与钠离子一起运输到细胞中。同向转运蛋白和反向转运蛋白的功能如图2所示。

图 2：Symporter 和 Antiporter 的作用

什么是被动运输

被动转运是分子通过浓度梯度跨膜的运动，该运动不使用细胞能量。它使用自然熵将分子从较高浓度移动到较低浓度，直到浓度相等。然后，在平衡状态下不会有分子的净运动。发现四种主要的被动传输类型：渗透、简单扩散、促进扩散和过滤。分子穿过渗透膜的简单运动称为 简单扩散.小的非极性分子使用简单的扩散。扩散距离应该更小，以保持更好的流动。跨膜被动运输如图3所示。

图 3：被动传输

期间 促进扩散，特殊的转运蛋白被用来引导极性分子和大离子的运动。这些转运蛋白是糖蛋白并且对特定蛋白质具有特异性。 GLUT4 是一种葡萄糖转运蛋白，可将葡萄糖从血液中输送到细胞中。它主要存在于脂肪和骨骼肌中。 三种转运蛋白 参与促进扩散：通道蛋白、水通道蛋白和载体蛋白。 通道蛋白 使疏水隧道穿过膜，允许选定的疏水分子穿过膜。一些 通道蛋白 一直打开，有些像离​​子通道蛋白一样被门控。 水通道蛋白 让水快速穿过膜。载体蛋白改变它们的形状，跨膜运输目标分子。载体蛋白促进扩散如图 4 所示。

图 4：促进扩散

过滤 由于心血管系统产生的静水压力，溶质与水一起运动。它发生在肾脏的鲍曼囊中。 渗透 是水穿过选择性渗透膜的运动。它从高水势到低水势发生。

主动和被动传输之间的区别

定义

主动运输： 主动运输泵分子逆浓度梯度通过细胞膜。

被动传输： 被动转运允许分子通过浓度梯度穿过细胞膜。

蜂窝能源使用

主动运输： 主动运输利用 ATP 形式的细胞能量。

被动传输： 被动运输不需要细胞能量。

运输类型

主动运输： 内吞作用、胞吐作用、将物质分泌到血液中以及钠/钾泵是主动转运的类型。

被动传输： 扩散、促进扩散和渗透是被动运输的类型。

角色

主动运输： 主动转运允许分子通过细胞膜，破坏由扩散建立的平衡。

被动传输： 水、营养物、气体和废物的动态平衡是通过细胞溶胶和细胞外环境之间的被动运输来维持的。

传输粒子

主动运输： 离子、大蛋白质、复合糖以及细胞都是通过主动运输方式运输的。

被动传输： 水溶性分子，如小单糖、脂质、性激素、二氧化碳、氧气和水，都是通过被动运输来运输的。

重要性

主动运输： 大的不溶性分子进入细胞需要主动转运。

被动传输： 被动运输允许在细胞质和细胞外液之间维持微妙的稳态。

结论

主动运输和被动运输是跨细胞膜运输分子的两种方法。主动转运利用细胞能量将分子泵送至浓度梯度。在初级主动运输中，ATP 被用作能量。在二次主动运输中，电化学梯度用于使分子跨膜移动。营养物质通过主动运输被浓缩到细胞中。被动扩散允许小的非极性分子穿过膜。它仅通过浓度梯度发生。因此，该过程不利用能量。渗透和过滤也是被动扩散的方法。然而，主动运输和被动运输之间的主要区别在于它们跨膜运输分子的机制。

参考文献：1.“跨细胞膜的被动转运和主动转运文章（文章）。”可汗学院。 N.p.，日期不详网。 2017 年 5 月 3 日。2.“扩散和被动传输。”可汗学院。 N.p.，日期不详网。 2017 年 5 月 3 日。

图片提供：1。 LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal 撰写的“Scheme sodium-potassium pump-en” – 自己的作品。图像从 Image:Sodium-Potassium_pump.svg（公共领域）通过 Commons Wikimedia2 重命名。 Lupask 的“搬运工”——自己的作品，公共领域）通过 Commons Wikimedia3。 “图 05 02 02” 作者：CNX OpenStax – (CC BY 4.0) 通过 Commons Wikimedia4。 “Blausen 0213 CellularDiffusion” 作者：Blausen.com 工作人员（2014 年）。 “Blausen Medical 2014 医学画廊”。维基医学杂志 1 (2)。 DOI:10.15347/wjm/2014.010。 ISSN 2002-4436。 – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品（CC BY 3.0）