Aktif taşıma ile pasif taşıma nedir, özellikleri ve farklılıkları nelerdir? Aktif taşıma ve pasif taşıma farkları ve benzerlikleri hakkında bilgi.
Aktif ve pasif taşıma, hücrelerde ve vücutta her zaman meydana gelen iki biyolojik süreçtir. Bu işlemler hücrelere oksijen ve diğer besin maddelerini sağlar ve atık maddeleri vücuttan uzaklaştırır. Ancak her iki süreç de gradyan ve enerji harcaması temelinde birbirinden farklıdır.
Aktif taşımada, besinler enerji pahasına düşük konsantrasyonlu bölgeden yüksek konsantrasyonlu bölgeye hareket ederken, pasif taşımada besinler enerji kullanılmadan yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona hareket eder. Aktif taşımada moleküller konsantrasyon gradyanına karşı hareket ederken, pasif taşımada moleküller dengeyi stabilize etmek için konsantrasyon gradyanı boyunca hareket eder.
Farklar
- Tanım: Aktif taşıma, besinlerin hücresel enerji kullanılarak düşük konsantrasyondan yüksek konsantrasyona hareket ettiği biyolojik bir süreçtir. Pasif taşıma, besin maddelerinin herhangi bir hücresel enerji kullanılmadan yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona geçtiği biyolojik bir süreçtir.
- Hareket Yönü: Aktif taşımada düşük konsantrasyonlu ortamdan yüksek konsantrasyonlu ortama olur. Pasif taşıma yüksek konsantrasyonlu ortamdan düşük konsantrasyonlu ortama doğru olur.
- Taşınan molekül türleri: Aktif taşımada iyonlar, Amino asitler, Proteinler, büyük moleküller, şeker molekülleri (polisakkaritler)dir. Pasif taşımada, Monosakkaritler, su, oksijen, karbondioksit, seks hormonlarıdır.
- Enerji ihtiyacı: Aktif taşımada, ATP’yi enerji olarak kullanır. Pasif taşımada, enerjiye gerek yoktur.
- Örnekler: Aktif taşıma için: Endositoz, ekzositoz, Fagositoz, Pinositoz, sodyum potasyum pompası, sodyum kalsiyum pompası vb. Pasif taşıma için: Osmoz, difüzyon ve kolaylaştırılmış difüzyon, Filtrasyon
- Amacı: Aktif taşıma, Molekülleri hücre zarlarından taşır. Pasif taşıma, Hücrelerin içindeki denge gradyanlarını korur.
Aktif Taşıma Nedir?
Aktif taşıma besinlerin, suyun, iyonların ve farklı moleküllerin enzimler ve enerji (ATP) yardımıyla hücre zarı boyunca düşük konsantrasyondan yüksek konsantrasyon alanına (konsantrasyon gradyanına karşı) taşınması işlemidir. Temel olarak moleküllerin fosfolipitlerden oluşan hücre zarından taşınmasında rol oynar.
Aktif taşıma iki çeşittir; birincil aktif taşıma ve ikincil aktif taşıma. Birincil aktif taşıma, molekülleri itmek için doğrudan kimyasal enerji veya ATP kullanır. İçinde, hücre dışı sıvıda şu anda taşınacak moleküller, ATP tarafından çalıştırılan transmembran proteinler tarafından tanınır. Birincil aktif taşıma, mide zarında bulunan ve hücrelerin dinlenme potansiyelini düzenleyen sodyum-potasyum pompasında gerçekleşir. Potasyumun hücre dışına taşınması ile sodyum iyonlarını aktif olarak 11 mM düşük konsantrasyonlu bölgeden 146 mM daha yüksek konsantrasyona taşır.
İkincil aktif taşıma, elektromanyetik gradyan hücre zarı boyunca taşınmak için kullanılır ve aynı anda birden fazla taşıma işlemi söz konusudur. Örneğin, bir glikoz taşıyıcısı olan SGLT2, bir konsantrasyon gradyanına karşı sodyumu da beraberinde getirerek glikoz moleküllerinin hücrelere gönderilmesine izin verir. Sodyum tarafından salınan enerji bu sürece güç sağlamak için kullanılır.
Endositoz ve ekzositoz, hücre zarından pasif olarak geçemeyen besinlerin taşınması için hücre tarafından kullanılır. Endositozda, moleküller hücre zarı boyunca yutma eylemiyle hücrelerde hareket eder. Ekzositozda, molekülleri hücre dışına zorlamak için endositozun bir karşı işlevidir.
Pasif Taşıma Nedir?
Pasif taşımada moleküller, hücresel enerji kullanılmadan konsantrasyon gradyanı boyunca hareket eder. Her iki taraftaki konsantrasyon dengelenene kadar doğal entropi kullanır. Basit difüzyonla kolaylaştırılmış difüzyon, ozmoz ve filtrasyon, dört temel pasif taşıma türüdür. Basit difüzyonda, polar olmayan moleküller, dengeyi korumak için geçirgen zardan daha yüksek konsantrasyon alanından daha düşük konsantrasyon alanına doğru hareket eder. Kolaylaştırılmış difüzyonda, moleküllerin glikoproteinlerden yapılmış gözenekler veya kanallar boyunca hareket etmesi kolaylaştırılır. Bu gözenekler hücre zarlarında bulunur ve belirli iyonların veya moleküllerin moleküllerine çok özeldir ve bu nedenle belirli işlevleri yerine getirir. Örneğin, GLUT4, yağ ve iskelet kaslarında bulunan bir glikoz taşıyıcısıdır. İnsülin, glikozun kandan alınabilmesi için bu hücrelerin zarlarına girmesini tetikler. Kandaki glikoz seviyesini azaltarak kalp hastalığı, felç ve böbrek yetmezliğini önlemeye yardımcı olur.
Osmozda, su molekülleri hücre zarından taşınır. Daha az negatif su potansiyeli, moleküllerin çözünen potansiyeli ve zarın basınç potansiyeli gibi birçok faktör bu taşımayı etkiler. Filtrasyon aynı zamanda bir tür pasif taşımadır, örneğin insan vücudunun kardiyovasküler sistemi, su ve diğer moleküllerin hücre zarı boyunca çözünür biçimde taşınmasına yardımcı olan hidrostatik basınç oluşturur. Bunda sadece çözünür moleküller gözeneklerden hücre zarı boyunca hareket edebilir, bu nedenle buna filtrasyon denir.
Aktif ve Pasif Taşıma Arasındaki Temel Farklılıklar
- Aktif taşıma enerji gerektirirken, pasif taşıma enerjiye ihtiyaç duymaz.
- Aktif taşıma tek yönlü bir süreç iken pasif taşıma çift yönlü bir süreçtir.
- Aktif taşıma dinamik bir süreçtir, pasif taşıma ise fiziksel bir süreçtir.
- Aktif taşıma sıcaklık, oksijen gibi çevresel faktörlerden etkilenirken pasif taşıma sıcaklık ve oksijenden etkilenmez.
- Aktif taşıma, taşıyıcı proteinler gerektirirken, pasif taşıma, taşıyıcı proteinler gerektirmez.
- Aktif taşıma metabolik inhibitörler tarafından durdurulur, pasif taşıma ise metabolik inhibitörlerden etkilenmez.
- Aktif taşıma hızlı ve seçici bir süreçtir, pasif taşıma ise yavaş ve seçici olmayan bir süreçtir.
- Aktif taşımanın temel amacı, hücre içinde çeşitli moleküllerin taşınmasıdır, pasif taşıma ise hücre içindeki dengeyi korur.
Temel Benzerlikler
- Hem aktif hem de pasif taşıma, kimyasal türlerin hücrenin bir alanından bölgeye taşınmasında rol oynar.
- Her ikisi de konsantrasyon gradyanı ile çalışır.
Sonuç
Yukarıdaki tüm tartışmalardan, aktif taşıma ve pasif taşımanın hücrelerde her zaman meydana gelen süreçler olduğu ve moleküllerin konsantrasyon gradyanı boyunca ve bir konsantrasyon gradyanına karşı hareketi temelinde temelde birbirinden farklı olduğu sonucuna varılmıştır.