הבדל בין ערוץ יונים לטרנספורטר

2024 מְחַבֵּר: Alex Aldridge | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 13:39

הבדל מפתח - ערוץ יון לעומת טרנספורטר

התא החי עוסק ברציפות בהעברת מולקולות נדרשות לפעילות התא ויונים בדרכים רבות. התאים רוכשים מולקולות ויונים מהנוזלים החוץ-תאיים שמסביבם על מנת לשמור על שלמות התא. אז, ניתן להבחין בתנועה בלתי פוסקת בממברנת הפלזמה. יונים כמו k⁺, Na⁺, Ca⁺ ומולקולות כגון גלוקוז, ATP, חלבונים, m-RNA נע ברציפות פנימה והחוצה מהתא. מולקולות ויונים נעים על פני ממברנה המבוססת על עיקרון דיפוזיה (תנועת חלקיקים מאזור הריכוז הגבוה לאזור בריכוז נמוך יותר) המכונה הובלה פסיבית.אבל במקרים מסוימים, המולקולות והיונים מוזזים כנגד שיפוע הריכוז שלהם, המכונה הובלה פעילה הנתמכת באופן ספונטני על ידי ATP. דו-שכבות השומנים אטומות לרוב המולקולות והיונים (למעט מים, O_2, ו-CO_{2) וזהו האילוץ העיקרי מפגשים בהעברת מולקולות ויונים על פני ממברנה ביולוגית. לכן, ההובלה הפעילה וההובלה הפסיבית של מולקולות ויונים על פני ממברנות חשובות ביותר עבור תאים חיים. ניתן להסביר את ההבדל העיקרי בין תעלת יונים לטרנספורטר מכיוון שתעלות יונים מעורבות בהובלה פסיבית של יונים. להיפך, טרנספורטרים מעורבים בהובלה פעילה של יונים על ידי צריכת ATP.}

מהו ערוץ יון?

קולטני תעלת היונים הם חלבונים מולטימריים הנחים וממוקמים על קרום הפלזמה. כל אחד מהחלבונים הללו מסודר בצורה כזו שהם יוצרים מעבר נקבוביות שמרחיב מעבר מצד אחד של הממברנה לצד אחר.מעברים אלה נקראים תעלות יונים. לתעלות יונים יש את היכולת להיפתח ולסגור בהתאם לאותות כימיים, חשמליים ומכאניים שהם מקבלים מהתא בחוץ.

איור 01: ערוץ יון

פתיחת תעלת היונים היא אירוע חולף. זה לוקח רק כמה אלפיות שניות. ואז הם נסגרים ונכנסים לשלב מנוחה שבו הם לא מגיבים לאותות לפרק זמן קצר. תעלות יונים יכולות רק להזיז יונים במורד שיפוע הריכוז שלהן (מריכוז גבוה לריכוז נמוך יותר). אם נפתחת תעלת יונים, יזרמו היונים (k⁺, Na⁺, Ca^{+) לאזור שבו ריכוזם הנמוך ביותר. כאשר נוירוטרנסמיטר נקשר לקולטן יונוטרופי, הוא משנה את הצורה ומאפשר זרימת יונים.זה נקרא כתעלת יונים מגודרת ליגנד. לחלופין, כמה תעלות יונים מופעלות על סמך שינויי מתח על פני הממברנה. זה נקרא תעלות יונים תלויות מתח. אומרים כי תעלות יונים פסיביות מכיוון שאין צורך באנרגיה (ATP) כדי להפעיל את החלבון. יש צורך רק ליגנד או שינוי במתח.}

מהו Ion Transporter?

באמצעים ביולוגיים, חלבון טרנספורטר הוא חלבון טרנס ממברנה המניע יונים על פני קרום הפלזמה כנגד שיפוע הריכוז שלהם בתהליך של הובלה פעילה. מולקולות הטרנספורטר הראשוניות הן אנזימים כמו ATPase. אז מולקולות הטרנספורטר הראשוניות הללו ממירות את האנרגיה האצורה במולקולות ATP על מנת להעביר יונים מריכוז נמוך יותר לריכוז גבוה יותר.

איור 02: Ion Transporter

יש גם טרנספורטים משניים. בניגוד לטרנספורטר ראשוני שמשתמש באנרגיית ה-ATP כדי ליצור שיפוע ריכוז, הטרנספורטרים המשניים משתמשים באנרגיה משיפוע הריכוז שנוצר על ידי הטרנספורטרים הראשוניים. סימפורטר נתרן-כלוריד מעביר יונים עם שיפוע הריכוז שלו. הם מצמידים את ההובלה של המולקולה השנייה לאותו כיוון. אנטי-פורטרים משתמשים גם בשיפוע הריכוז, אבל המולקולה המצורפת מועברת לכיוון הפוך.

מהם הדמיון בין ערוץ יונים לטרנספורטר?

שתיהן מולקולות חלבון.
שניהם מעבירים יונים על פני קרום הפלזמה.
שניהם מועילים בשמירה על שלמות התא.
שניהם שימושיים בהעברת יונים חשובים (k⁺, Na⁺, Ca^{+) פנימה ומחוץ לממברנה על מנת לשמור על ריכוז היונים הנדרש שלהם בתוך ומחוץ לתא.}

מה ההבדל בין ערוץ יונים לטרנספורטר?

Ion Channel vs Transporter
תעלת יונים היא חלבון קרום יוצר נקבוביות המאפשר ליונים לעבור דרך נקבובית התעלה.	Transporter הוא חלבון טרנסממברני המעביר יונים על פני קרום פלזמה כנגד שיפוע הריכוז שלהם באמצעות הובלה פעילה.
Ion Transportation
תעלת יונים מעבירה יונים מריכוז גבוה לריכוז נמוך יותר.	Transporter מעביר יונים מריכוז נמוך לריכוז גבוה יותר.
מצב הובלת יונים
ערוץ יונים כולל העברת יונים פסיבית.	טרנספורט כרוך בהסעה פעילה.
שימוש ב-ATP
ערוץ יון אינו משתמש באנרגיית ה-ATP.	Transporter משתמש באנרגיה האצורה במולקולות ה-ATP.
דרכי תחבורה יונים
תעלת יונים משתמשת בליגנד או בשינוי במתח על פני הממברנה כדי להעביר יונים.	Transporter משתמש בטרנספורטרים ראשיים ומשניים להובלת יונים.
Direction
תעלת יונים מזיזה יונים במורד שיפוע הריכוז.	הטרנספורטר מניע יונים כנגד שיפוע הריכוז.

סיכום – Ion Channel vs Transporter

התא עוסק ברציפות בהובלה של מולקולות הכרחיות פנימה והחוצה מהתא בדרכים רבות.התאים רוכשים מולקולות ויונים מהנוזלים החוץ-תאיים שמסביבם על מנת לשמור על שלמות התא. זה נצפה תנועה בלתי פוסקת בקרום הפלזמה. יונים כמו k⁺, Na⁺, Ca^{+ ומולקולות כגון גלוקוז, ATP, חלבונים, m-RNA נע ברציפות פנימה והחוצה מהתא. הובלה אקטיבית ופסיבית הם שני מצבים שבהם תאים מעבירים יונים על פני קרום הפלזמה. תעלות יונים מעורבות בהובלה פסיבית של יונים. מעבירים מעורבים בהובלה פעילה של יונים על ידי שימוש באנרגיה של ATP. לפיכך, ניתן להסביר זאת כהבדל בין Ion Channel ל-Transporter.}