扩散和主动运输之间的区别

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主要区别 - 扩散和主动运输

扩散和主动转运是参与分子穿过细胞膜运动的两种方法。细胞膜对通过它的分子起到半透性屏障的作用。因此,只有小的非极性分子能够自由地穿过细胞膜。大分子和极性分子穿过细胞膜的运动受到限制。主动运输有利于大分子和极性分子的运输。这 主要区别 扩散和主动运输之间是 扩散是一种被动运输方法,其中分子通过浓度梯度穿过细胞膜 然而 主动运输需要细胞能量才能逆浓度梯度运输分子。

涵盖的关键领域

1.什么是扩散 – 定义、类型、过程 2. 什么是主动运输 – 定义、类型、过程 3. Diffusion 和 Active Transport 有什么相似之处 - 共同特征 4. Diffusion 和 Active Transport 的区别是什么 – 主要差异的比较

关键词:主动转运、反向转运蛋白、载体蛋白、通道蛋白、协同转运蛋白、扩散、促进扩散、渗透、初级主动转运、次级主动转运、简单扩散、同向转运蛋白

什么是扩散

扩散是分子沿着从较高浓度到较低浓度的浓度梯度的被动运动。可以确定三种主要的扩散方法:简单扩散、促进扩散和渗透。

简单扩散

简单扩散是一种无辅助的扩散类型,其中粒子从较高的浓度移动到较低的浓度。一旦分子通过简单的扩散均匀分布,细胞膜两侧的分子就会达到平衡,观察不到分子的净运动。像氧气、二氧化碳和乙醇这样的非极性小分子通过简单的扩散穿过细胞膜。

促进扩散

促进扩散是物质通过载体分子通过浓度梯度穿过生物膜的运输。溶解在水中的大离子和极性分子由细胞膜中的特定跨膜蛋白运输。极性离子通过跨膜通道蛋白扩散,大分子通过跨膜载体蛋白扩散。水通道蛋白是另一种跨膜蛋白,可快速通过细胞膜运输水。

图 1:通过载体蛋白促进扩散

渗透

渗透是指水分子通过渗透压自由扩散穿过细胞膜。

什么是主动运输

主动转运是通过使用代谢能量使粒子穿过细胞膜从较低浓度移动到较高浓度。与细胞膜结合的酶和以 ATP 形式存在的代谢能量有助于主动运输。 初级主动运输二次主动运输 是两种类型的主动运输。细胞所需的分子被细胞膜中的跨膜蛋白特异性识别。这些跨膜蛋白由 ATP 提供动力。维持神经细胞静息电位的钠/钾泵(Na+/K+ ATPase)和维持胃中酸性环境的质子/钾泵(H+/K+ ATPase)是主要主动转运的例子.二次主动运输由电化学梯度提供动力。参与二级主动转运的跨膜蛋白称为 协同转运蛋白.发现了两种类型的协同转运蛋白:反转运蛋白和同向转运蛋白。在 协同转运子,离子和特定溶质以相同的方向运输,进入细胞或离开细胞。在 反转运蛋白,离子和特定溶质以相反的方向传输。主动运输如图2所示。

图 2:主动传输

扩散和主动运输之间的相似之处

扩散和主动运输之间的区别

定义

扩散: 扩散是分子沿着从较高浓度到较低浓度的浓度梯度的被动运动。

主动运输: 主动转运是通过使用代谢能量使粒子穿过细胞膜从较低浓度移动到较高浓度。

浓度梯度

扩散: 扩散通过浓度梯度发生。

主动运输: 主动转运是逆浓度梯度发生的。

代谢能

扩散: 扩散是一个被动过程,它不需要代谢能量来运输分子穿过细胞膜。

主动运输: 主动转运需要以 ATP 形式存在的代谢能量,以便分子跨细胞膜转运。

粒子类型

扩散: 水、氧气、二氧化碳、小单糖、性激素和其他小的疏水分子通过扩散运输通过细胞膜。

主动运输: 蛋白质、离子、复合糖和大细胞通过主动运输通过细胞膜运输。

平衡

扩散: 在膜两侧建立平衡后,没有观察到分子的净运动。

主动运输: 在主动运输中没有建立分子的平衡。

职能

扩散: 扩散维持细胞内外水、气体、营养物质和废物的动态平衡。

主动运输: 主动运输允许逆浓度梯度运输营养物和废物等分子。

例子

扩散: 氧气从气道移动和分子从血液通过间质液扩散到细胞是扩散的例子。

主动运输: 植物从土壤中吸收养分、胞吞作用、胞吐作用、钠/钾泵以及将物质分泌到血液中都是主动运输的例子。

结论

扩散和主动转运是两种跨细胞膜转运分子的方法。扩散是一个被动过程,但主动运输需要代谢能或电化学梯度来使分子跨膜运输。简单的扩散直接通过细胞膜发生。但是,其他扩散方法以及主动转运是通过跨膜蛋白发生的。扩散和主动运输之间的主要区别在于它们跨细胞膜运输分子所需的能量。

参考:

1.“扩散”。生物学在线词典。 N.p.,日期不详网。在这里可用。 2017 年 6 月 13 日。2.“跨细胞膜的被动运输和主动运输。”可汗学院。 N.p.,日期不详网。在这里可用。 2017 年 6 月 13 日。

图片提供:

1. CNX OpenStax 撰写的“图 05 02 05” – (CC BY 4.0),来自 Commons Wikimedia 2. “OSC Microbio 03 03 运输”,CNX OpenStax – (CC BY 4.0),来自 Commons Wikimedia

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