Βασική διαφορά – Κανάλι ιόντων εναντίον Μεταφορέα
Το ζωντανό κύτταρο εμπλέκεται συνεχώς στη μεταφορά των απαιτούμενων μορίων προς την κυτταρική δραστηριότητα και τα ιόντα με πολλούς τρόπους. Τα κύτταρα αποκτούν μόρια και ιόντα από τα περιβάλλοντα εξωκυττάρια υγρά τους προκειμένου να διατηρήσουν την ακεραιότητα του κυττάρου. Έτσι, μπορεί να παρατηρηθεί αδιάκοπη κυκλοφορία στην πλασματική μεμβράνη. Ιόντα όπως k+, Na+, Ca+ και μόρια όπως γλυκόζη, ATP, πρωτεΐνες, Το m-RNA κινείται συνεχώς μέσα και έξω από το κύτταρο. Τα μόρια και τα ιόντα κινούνται σε μια μεμβράνη με βάση την αρχή διάχυσης (μετακίνηση σωματιδίων από την περιοχή υψηλότερης συγκέντρωσης σε μια περιοχή χαμηλότερης συγκέντρωσης) η οποία είναι γνωστή ως παθητική μεταφορά. Αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις, τα μόρια και τα ιόντα κινούνται ενάντια στη βαθμίδα συγκέντρωσής τους, η οποία είναι γνωστή ως ενεργή μεταφορά που υποστηρίζεται αυθόρμητα από το ATP. Οι διπλές στοιβάδες λιπιδίων είναι αδιαπέραστες από τα περισσότερα μόρια και ιόντα (εκτός από το νερό, O2, και CO2) και είναι ο κύριος περιορισμός συναντά στη μεταφορά μορίων και ιόντων μέσω μιας βιολογικής μεμβράνης. Έτσι, η ενεργητική μεταφορά και η παθητική μεταφορά μορίων και ιόντων μέσω των μεμβρανών είναι εξαιρετικά σημαντικές για τα ζωντανά κύτταρα. Η βασική διαφορά μεταξύ του καναλιού ιόντων και του μεταφορέα μπορεί να εξηγηθεί καθώς τα κανάλια ιόντων εμπλέκονται στην παθητική μεταφορά ιόντων. Αντίθετα, οι μεταφορείς συμμετέχουν στην ενεργό μεταφορά ιόντων καταναλώνοντας ATP.
Τι είναι το Ion Channel;
Οι υποδοχείς διαύλων ιόντων είναι πολυμερείς πρωτεΐνες που εδράζονται και βρίσκονται στην πλασματική μεμβράνη. Κάθε μία από αυτές τις πρωτεΐνες είναι διατεταγμένη με τέτοιο τρόπο ώστε να σχηματίζει δίοδο εκτεινόμενου πόρου από τη μια πλευρά της μεμβράνης στην άλλη. Αυτές οι δίοδοι ονομάζονται κανάλια ιόντων. Τα κανάλια ιόντων έχουν την ικανότητα να ανοίγουν και να κλείνουν σύμφωνα με χημικά, ηλεκτρικά και μηχανικά σήματα που λαμβάνουν από το εξωτερικό κύτταρο.
Εικόνα 01: Κανάλι ιόντων
Το άνοιγμα του καναλιού ιόντων είναι ένα φευγαλέο γεγονός. Αυτό διαρκεί μόνο μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου. Στη συνέχεια κλείνουν και μπαίνουν σε ένα στάδιο ανάπαυσης όπου δεν ανταποκρίνονται σε σήματα για σύντομο χρονικό διάστημα. Τα κανάλια ιόντων μπορούν να μετακινήσουν ιόντα μόνο προς τα κάτω από τη βαθμίδα συγκέντρωσής τους (από υψηλότερη συγκέντρωση σε χαμηλότερη συγκέντρωση). Εάν ανοίξει ένα κανάλι ιόντων, τα ιόντα (k+, Na+, Ca+) θα ρέουν στην περιοχή όπου η συγκέντρωσή τους είναι χαμηλότερη. Όταν ένας νευροδιαβιβαστής συνδέεται με έναν ιονότροπο υποδοχέα, αλλάζει το σχήμα και επιτρέπει τη ροή των ιόντων. Αυτό ονομάζεται κανάλι ιόντων με πύλη συνδέτη. Εναλλακτικά, ορισμένα κανάλια ιόντων ενεργοποιούνται με βάση τις αλλαγές τάσης στη μεμβράνη. Αυτό ονομάζεται κανάλια ιόντων με πύλη τάσης. Τα κανάλια ιόντων λέγεται ότι είναι παθητικά καθώς δεν απαιτείται ενέργεια (ATP) για την ενεργοποίηση της πρωτεΐνης. Απαιτείται μόνο το πρόσδεμα ή αλλαγή στην τάση.
Τι είναι το Ion Transporter;
Σε βιολογικά μέσα, μια πρωτεΐνη μεταφορέας είναι μια διαμεμβρανική πρωτεΐνη που μετακινεί ιόντα κατά μήκος της πλασματικής μεμβράνης έναντι της βαθμίδας συγκέντρωσής τους μέσω της διαδικασίας της ενεργού μεταφοράς. Τα πρωτεύοντα μεταφορικά μόρια είναι ένζυμα όπως η ΑΤΡάση. Στη συνέχεια, αυτά τα πρωτεύοντα μόρια μεταφορείς μετατρέπουν την ενέργεια που αποθηκεύεται στα μόρια ATP προκειμένου να μεταφέρουν ιόντα από χαμηλότερη συγκέντρωση σε υψηλότερη συγκέντρωση.
Εικόνα 02: Μεταφορέας ιόντων
Υπάρχουν και δευτερεύοντες μεταφορείς. Σε αντίθεση με τον πρωτεύοντα μεταφορέα που χρησιμοποιεί την ενέργεια ATP για να δημιουργήσει μια κλίση συγκέντρωσης, οι δευτερεύοντες μεταφορείς χρησιμοποιούν την ενέργεια από τη βαθμίδα συγκέντρωσης που δημιουργείται από τους πρωτεύοντες μεταφορείς. Ο συμφορέας χλωριούχου νατρίου μεταφέρει ιόν με τη βαθμίδα συγκέντρωσης του. Συνδέουν τη μεταφορά του δεύτερου μορίου προς την ίδια κατεύθυνση. Οι αντιμεταφορείς χρησιμοποιούν επίσης τη βαθμίδα συγκέντρωσης, αλλά το συζευγμένο μόριο μεταφέρεται προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ καναλιού ιόντων και μεταφορέα;
- Και τα δύο είναι μόρια πρωτεΐνης.
- Μεταφέρουν και τα δύο ιόντα μέσω της πλασματικής μεμβράνης.
- Και τα δύο είναι χρήσιμα για τη διατήρηση της ακεραιότητας των κυττάρων.
- Και τα δύο είναι χρήσιμα στη μεταφορά σημαντικών ιόντων (k+, Na+, Ca+) εντός και εκτός της μεμβράνης προκειμένου να διατηρηθεί η απαιτούμενη συγκέντρωση ιόντων εντός και εκτός του κυττάρου.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ καναλιού ιόντων και μεταφορέα;
Ion Channel vs Transporter |
|
| Ένα κανάλι ιόντων είναι μια μεμβρανική πρωτεΐνη που σχηματίζει πόρους και επιτρέπει στα ιόντα να περνούν μέσα από τον πόρο του καναλιού. | Ο μεταφορέας είναι μια διαμεμβρανική πρωτεΐνη που μετακινεί ιόντα σε μια πλασματική μεμβράνη ενάντια στη βαθμίδα συγκέντρωσής τους μέσω ενεργού μεταφοράς. |
| Μεταφορά ιόντων | |
| Το κανάλι ιόντων μεταφέρει ιόντα από υψηλότερη συγκέντρωση σε χαμηλότερη συγκέντρωση. | Ο μεταφορέας μεταφέρει ιόντα από χαμηλότερη συγκέντρωση σε υψηλότερη συγκέντρωση. |
| Τρόπος μεταφοράς ιόντων | |
| Το κανάλι ιόντων περιλαμβάνει παθητική μεταφορά ιόντων. | Ο μεταφορέας περιλαμβάνει ενεργή μεταφορά. |
| Χρήση ATP | |
| Το κανάλι ιόντων δεν χρησιμοποιεί την ενέργεια ATP. | Transporter χρησιμοποιεί την ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στα μόρια ATP. |
| Τρόποι μεταφοράς ιόντων | |
| Το κανάλι ιόντων χρησιμοποιεί ένα συνδετήρα ή αλλαγή στην τάση στη μεμβράνη για τη μεταφορά ιόντων. | Το Transporter χρησιμοποιεί πρωτεύοντες και δευτερεύοντες μεταφορείς για τη μεταφορά ιόντων. |
| Κατεύθυνση | |
| Το κανάλι ιόντων μετακινεί τα ιόντα προς τα κάτω στη βαθμίδα συγκέντρωσης. | Ο μεταφορέας μετακινεί ιόντα ενάντια στη βαθμίδα συγκέντρωσης. |
Σύνοψη – Ion Channel εναντίον Transporter
Το κύτταρο εμπλέκεται συνεχώς στη μεταφορά των απαραίτητων μορίων μέσα και έξω από το κύτταρο με πολλούς τρόπους. Τα κύτταρα αποκτούν μόρια και ιόντα από τα περιβάλλοντα εξωκυττάρια υγρά τους προκειμένου να διατηρήσουν την ακεραιότητα του κυττάρου. Παρατηρείται αδιάκοπη κυκλοφορία στην πλασματική μεμβράνη. Ιόντα όπως k+, Na+, Ca+και μόρια όπως γλυκόζη, ATP, πρωτεΐνες, Το m-RNA κινείται συνεχώς μέσα και έξω από το κύτταρο. Η ενεργητική και η παθητική μεταφορά είναι δύο τρόποι όπου τα κύτταρα μεταφέρουν ιόντα μέσω της πλασματικής μεμβράνης. Οι δίαυλοι ιόντων εμπλέκονται στην παθητική μεταφορά ιόντων. Οι μεταφορείς συμμετέχουν στην ενεργό μεταφορά ιόντων χρησιμοποιώντας την ενέργεια του ATP. Έτσι, αυτό μπορεί να εξηγηθεί ως η διαφορά μεταξύ Ion Channel και Transporter.
Κατεβάστε την έκδοση PDF του Ion Channel vs Transporter
Μπορείτε να κατεβάσετε την έκδοση PDF αυτού του άρθρου και να τη χρησιμοποιήσετε για σκοπούς εκτός σύνδεσης σύμφωνα με τη σημείωση παραπομπής. Κάντε λήψη της έκδοσης PDF εδώ Διαφορά μεταξύ καναλιού ιόντων και μεταφορέα
