Khuếch tán được tạo điều kiện và vận chuyển tích cực là hai phương pháp liên quan đến việc vận chuyển các phân tử qua màng tế bào. Màng plasma của một tế bào có thể thấm chọn lọc vào các phân tử di chuyển qua nó. Do đó, các ion, cũng như các phân tử cực nhỏ và lớn, không thể đi qua màng plasma bằng cách khuếch tán đơn giản. Sự chuyển động của các ion và các phân tử phân cực khác được tạo điều kiện bởi các protein xuyên màng trong màng plasma. Trong cả khuếch tán thuận lợi và vận chuyển tích cực, protein xuyên màng có liên quan đến sự đi qua của các phân tử trên màng plasma. Sự khác biệt chính giữa khuếch tán thuận lợi và vận chuyển tích cực là khuếch tán thuận lợi xảy ra thông qua một gradient nồng độ trong khi vận chuyển tích cực xảy ra so với gradient nồng độ bằng cách sử dụng năng lượng từ ATP .
Các khu vực chính được bảo hiểm
1. Phổ biến thuận lợi là gì
- Định nghĩa, cơ chế, chức năng
2. Vận chuyển chủ động là gì
- Định nghĩa, cơ chế, chức năng
3. Điểm tương đồng giữa khuếch tán thuận lợi và vận chuyển chủ động
- Phác thảo các tính năng phổ biến
4. Sự khác biệt giữa khuếch tán thuận lợi và vận chuyển chủ động là gì
- So sánh sự khác biệt chính
Các thuật ngữ chính: Antiporters, Carrier Protein, Protein Channel, Gradient cô đặc, Khuếch tán được tạo điều kiện, Màng huyết tương, Vận chuyển chủ động chính, Vận chuyển tích cực thứ cấp, Symporters, Protein xuyên màng, Uniporters
Khuếch tán thuận lợi là gì
Khuếch tán được tạo điều kiện là một phương pháp vận chuyển màng mà các phân tử di chuyển qua màng plasma thông qua gradient nồng độ với sự trợ giúp của protein xuyên màng. Vì sự vận chuyển các phân tử xảy ra thông qua gradient nồng độ, khuếch tán thuận lợi không sử dụng năng lượng tế bào để vận chuyển các phân tử. Thông thường, các ion và các phân tử ưa nước khác bị đẩy ra khỏi màng plasma do bản chất kỵ nước của các phân tử lipid trong màng plasma. Do đó, các protein xuyên màng tham gia vào quá trình khuếch tán được tạo điều kiện che chắn các phân tử cực và lớn khỏi các lực đẩy của lipit màng. Hai loại protein xuyên màng trung gian khuếch tán thuận lợi. Chúng là protein vận chuyển và protein kênh.
Hình 1: Khuếch tán được tạo điều kiện
Các protein vận chuyển liên kết với các phân tử sẽ được vận chuyển và trải qua những thay đổi về hình dạng của protein, chuyển các phân tử qua màng plasma. Protein kênh bao gồm một lỗ rỗng thông qua đó các phân tử có thể được vận chuyển. Một số protein kênh được kiểm soát và có thể được điều chỉnh để đáp ứng với các kích thích cụ thể. Protein kênh vận chuyển các phân tử nhanh hơn protein vận chuyển và chỉ được sử dụng trong khuếch tán thuận lợi. Cả protein vận chuyển và protein kênh, làm trung gian cho quá trình khuếch tán được tạo điều kiện, là các đơn chất. Uniporters chỉ vận chuyển một loại phân tử cụ thể theo một hướng cụ thể. Ví dụ về protein xuyên màng có liên quan đến khuếch tán thuận lợi là chất vận chuyển glucose, chất vận chuyển axit amin, chất vận chuyển urê, v.v.
Vận chuyển chủ động là gì
Vận chuyển tích cực đề cập đến việc vận chuyển các phân tử qua màng plasma chống lại nồng độ gradient bằng cách sử dụng năng lượng. Protein vận chuyển xuyên màng có liên quan đến vận chuyển tích cực. Hai loại vận chuyển tích cực có thể được xác định trong một tế bào. Họ là vận chuyển tích cực chính và vận chuyển tích cực thứ cấp. Vận chuyển tích cực sơ cấp trực tiếp sử dụng năng lượng trao đổi chất dưới dạng ATP để vận chuyển các phân tử qua màng. Các protein vận chuyển các phân tử vận chuyển bằng vận chuyển tích cực chính luôn được kết hợp với ATPase. Ví dụ phổ biến nhất của vận chuyển tích cực chính là bơm natri-kali. Nó di chuyển ba ion Na + vào trong tế bào trong khi di chuyển hai ion K + ra khỏi tế bào. Bơm natri-kali giúp duy trì tiềm năng tế bào. Bơm natri-kali được thể hiện trong hình 2.
Hình 2: Bơm natri-kali
Sự vận chuyển tích cực thứ cấp phụ thuộc vào độ dốc điện hóa của các ion ở hai bên của màng plasma để vận chuyển các phân tử. Điều đó có nghĩa là vận chuyển tích cực thứ cấp sử dụng năng lượng được giải phóng bằng cách vận chuyển một loại phân tử thông qua gradient nồng độ của nó để vận chuyển một loại phân tử khác chống lại gradient nồng độ. Do đó, protein xuyên màng liên quan đến vận chuyển tích cực thứ cấp được gọi là cotransporters . Hai loại cotransporters là symporter và antiporters. Symporters vận chuyển cả hai phân tử theo cùng một hướng. Cotransporter natri-glucose là một loại symporter. Antiporters vận chuyển hai loại phân tử sang hai hướng ngược nhau. Bộ trao đổi natri-canxi là một ví dụ về chất chống phản ứng.
Điểm tương đồng giữa khuếch tán thuận lợi và vận chuyển chủ động
- Khuếch tán được tạo điều kiện và vận chuyển tích cực là hai cơ chế vận chuyển màng, vận chuyển các phân tử qua màng plasma.
- Protein xuyên màng có liên quan đến cả khuếch tán thuận lợi và vận chuyển tích cực.
Sự khác biệt giữa khuếch tán thuận lợi và vận chuyển chủ động
Định nghĩa
Khuếch tán được tạo điều kiện: Khuếch tán được tạo điều kiện là sự vận chuyển các phân tử qua màng plasma từ nồng độ cao hơn đến nồng độ thấp hơn bằng các protein xuyên màng.
Vận chuyển chủ động: Vận chuyển tích cực là vận chuyển các phân tử qua màng plasma từ nồng độ thấp đến nồng độ cao hơn bằng các protein xuyên màng, sử dụng năng lượng ATP.
Gradient tập trung
Khuếch tán thuận lợi: Khuếch tán được tạo điều kiện xảy ra thông qua gradient nồng độ.
Vận chuyển chủ động: Vận chuyển chủ động xảy ra so với gradient nồng độ.
Năng lượng
Khuếch tán được tạo điều kiện: Khuếch tán được tạo điều kiện không cần năng lượng để vận chuyển các phân tử.
Vận chuyển chủ động: Vận chuyển chủ động đòi hỏi năng lượng để vận chuyển các phân tử qua màng.
Ví dụ
Khuếch tán được tạo điều kiện: Các kênh natri, chất vận chuyển GLUT và chất vận chuyển axit amin là những ví dụ về khuếch tán thuận lợi.
Vận chuyển chủ động: Các chất vận chuyển Na + / K + ATPase, cotransporter Na + / Ca2 + và cotransporter natri-glucose là những ví dụ về vận chuyển tích cực.
Phần kết luận
Khuếch tán được tạo điều kiện và vận chuyển tích cực là hai cơ chế vận chuyển màng liên quan đến sự đi qua của các phân tử trên màng plasma. Cả khuếch tán thuận lợi và vận chuyển tích cực sử dụng protein xuyên màng để vận chuyển các phân tử. Khuếch tán được tạo điều kiện không đòi hỏi năng lượng tế bào để vận chuyển các phân tử. Tuy nhiên, vận chuyển tích cực sử dụng ATP hoặc tiềm năng điện hóa để vận chuyển các phân tử. Do đó, sự khác biệt chính giữa khuếch tán thuận lợi và vận chuyển tích cực là sử dụng năng lượng cho việc vận chuyển theo từng phương pháp.
Tài liệu tham khảo:
1. Giao thông vận tải được tạo điều kiện - Sách giáo khoa mở vô biên. Mạnh mẽ vô biên, ngày 26 tháng 5 năm 2016, Có sẵn tại đây. Truy cập ngày 7 tháng 9 năm 2017.
2. Vận chuyển tích cực. Sinh học I, các khóa học. Có sẵn ở đây. Truy cập ngày 7 tháng 9 năm 2017.
Hình ảnh lịch sự:
1. Hoa Bliche 0394 Khuếch tán được tạo điều kiện bởi By Phòng trưng bày y tế của Blausen Medical 2014 2014. WikiJournal của Y học 1 [2]. DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. - Công việc riêng [CC BY 3.0] qua Commons Wikimedia
2. Nhật ký OSC Microbio 03 03 Giao thông vận tải của CNX OpenStax - [CC BY 4.0] qua Commons Wikimedia
Để được hấp thu, một loại thuốc được dùng qua đường uống phải còn tồn tại qua các môi trường có pH thấp và các dịch bài tiết ở đường tiêu hóa bao gồm cả các enzym có khả năng phân huỷ. Các thuốc có bản chất peptid [ví dụ insulin] đặc biệt dễ bị phân hủy và không dùng được qua đường uống. Hấp thu các thuốc dùng qua đường uống thông qua quá vận chuyển qua màng tế bào biểu mô trong đường tiêu hóa. Sự hấp thụ bị ảnh hưởng bởi
Sự khác biệt về pH trong lòng ống dọc theo đường tiêu hóa
Diện tích bề mặt trên một thể tích lòng ống
Sự có mặt của mật và chất nhầy
Bản chất của màng biểu mô
Niêm mạc miệng có lớp biểu mô mỏng và hệ tuần hoàn phong phú, có lợi cho sự hấp thu; tuy nhiên, thời gian tiếp xúc với thuốc thường quá ngắn nên chỉ hấp thu được lượng thuốc nhỏ. Một loại thuốc đặt giữa nướu răng và má [dưới má] hoặc dưới lưỡi [đặt dưới lưỡi] được giữ lại lâu hơn nên sự hấp thu thuốc được tăng cường.
Dạ dày có bề mặt biểu mô tương đối lớn, nhưng lớp niêm mạc dày và thời gian vận chuyển qua dạ dày ngắn nên sự hấp thu bị hạn chế. Vì hầu hết sự hấp thu xảy ra ở ruột non nên làm rỗng dạ dày thường là bước để hạn chế tốc độ hấp thu. Thức ăn, đặc biệt là thức ăn giàu chất béo, làm chậm sự rỗng của dạ dày [và tốc độ hấp thu thuốc], điều này giải thích tại sao uống một số thuốc khi dạ dày rỗng có thể tăng tốc độ hấp thụ. Các thuốc ảnh hưởng đến việc làm rỗng dạ dày [ví dụ thuốc chống ký sinh trùng] ảnh hưởng đến tốc độ hấp thu của các thuốc khác. Thức ăn có thể làm tăng sự hấp thu các thuốc hòa tan kém [ví dụ: griseofulvin], giảm hấp thu thuốc bị giáng hóa tại dạ dày [ví dụ penicillin G], hoặc có ít hoặc không có tác dụng.
Ruột non có diện tích bề mặt lớn nhất để hấp thu thuốc trong đường tiêu hoá, và màng của nó có khả năng thẩm thấu hơn màng dạ dày. Vì những lý do này, hầu hết các loại thuốc được hấp thu chủ yếu ở ruột non, và ngay cả các thuốc có bản chất axit cần tồn tại dưới dạng không ion hoá để đi qua các màng, được hấp thu nhanh hơn trong ruột so với trong dạ dày. Độ pH trong lòng ống ở tá tràng là 4 đến 5 nhưng dần dần trở nên kiềm hơn, tiến gần đến 8 ở hồi tràng. Hệ vi khuẩn ở đường tiêu hóa có thể làm giảm hấp thu. Giảm lưu lượng máu [ví dụ như sốc] có thể làm giảm gradient nồng độ qua niêm mạc ruột và giảm sự hấp thụ từ quá trình khuếch tán thụ động.
Thời gian vận chuyển thuốc qua đường ruột có thể ảnh hưởng đến sự hấp thu thuốc, đặc biệt đối với các thuốc được hấp thu bằng vận chuyển tích cực [ví dụ vitamin B], hòa tan chậm [ví dụ như griseofulvin] hoặc phân cực [nghĩa là có độ hòa tan trong lipid thấp, ví dụ như một số thuốc kháng sinh].
Để tối đa hóa sự tuân thủ điều trị, bác sỹ lâm sàng nên kê đơn hỗn dịch uống và thuốc viên nhai cho trẻ