Klíčový rozdíl mezi iontovým kanálem a iontovou pumpou je v tom, že ionty se pasivně pohybují iontovými kanály, zatímco ionty se pohybují aktivně prostřednictvím iontových pump.
Ionty putují přes plazmatickou membránu přes iontové kanály nebo iontové pumpy. Iontové kanály jsou transmembránové proteiny, které pasivně transportují ionty po jejich elektrochemickém gradientu přes buněčné membrány. Iontové pumpy jsou transmembránové proteiny, které aktivně transportují ionty proti koncentračnímu nebo elektrochemickému gradientu přes plazmatické membrány. Jak iontové kanály, tak iontové pumpy se nacházejí v buněčné membráně. Jsou selektivní pro specifické ionty.
Co je iontový kanál?
Iontový kanál je specializovaný protein umístěný v buněčné membráně. Iontové kanály pasivně transportují ionty přes buněčnou membránu podél koncentračního gradientu. Strukturně jsou iontové kanály heteromultimerní komplexy složené z jedné až čtyř podjednotek α tvořících póry uspořádaných kolem centrálního hřídele překlenujícího membránu. Obecně mají iontové kanály selektivní filtr, který umožňuje průchod pouze jednomu typu iontů. Proto je většina iontových kanálů selektivní pro specifické ionty. Nicméně některé iontové kanály, jako jsou iontové kanály s ligandem, umožňují průchod více druhů iontů.
Obrázek 01: Iontový kanál
Iontové kanály mohou být buď bez brány, nebo s bránou. Napěťově řízené iontové kanály a ligandem řízené iontové kanály jsou dva typy hradlovaných iontových kanálů. Ve skutečnosti většina iontových kanálů spadá do těchto dvou širokých kategorií: napěťově nebo ligandem. Ionty Na+, K+, Ca2+ a Cl− se většinou pohybují iontovými kanály. Iontové kanály ovlivňují membránový potenciál, protože generují iontový proud pohybem nabitých iontů přes membránové kanály.
Co je to iontová pumpa?
Iontová pumpa je transmembránový protein, který aktivně transportuje ionty přes buněčnou membránu. Iontové pumpy využívají energii z ATP, aby generovaly gradienty. Poté se ionty pohybují proti koncentračnímu gradientu přes iontové pumpy. Podobně jako iontové kanály jsou iontové pumpy také selektivní pro ionty. Na+/K+ čerpadla, H+ čerpadla, Ca2 + čerpadla a Cl − čerpadla je několik specifických iontových čerpadel.
Obrázek 02: Iontové čerpadlo
Iontové pumpy lze také kategorizovat jako primární nebo sekundární aktivní transportéry na základě metody, kterou používají k pohybu iontů. Primární aktivní transportéry hydrolyzují ATP, aby produkovaly energii za účelem transportu iontů přes membránu. Sekundární aktivní transportéry využívají elektrochemický gradient vytvořený přes membránu čerpáním iontů dovnitř nebo ven z buňky. Sekundární aktivní transportéry mohou být buď antiportery nebo symportory. Antiportery pumpují přes membránu dva různé ionty nebo rozpuštěné látky v opačných směrech. Symporters pumpují dva různé ionty nebo rozpuštěné látky stejným směrem.
Jaké jsou podobnosti mezi iontovým kanálem a iontovou pumpou?
- Iontový kanál a iontová pumpa jsou dva typy transmembránových proteinů, které usnadňují pohyb iontů přes membránu.
- Přispívají ke kontrole neustálého pohybu iontů přes membránu.
Jaký je rozdíl mezi iontovým kanálem a iontovou pumpou?
Iontové kanály umožňují iontům pasivně proudit dolů koncentračním gradientem přes membránu, zatímco iontové pumpy aktivně transportují ionty proti koncentračnímu gradientu přes membránu. Toto je klíčový rozdíl mezi iontovým kanálem a iontovou pumpou. Kromě toho mohou být iontové kanály hradlové nebo nehraditelné, zatímco iontová čerpadla mají alespoň dvě hradla.
Níže uvedená infografika uvádí další rozdíly mezi iontovým kanálem a iontovou pumpou v tabulce pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – Iontový kanál vs iontová pumpa
Iontový kanál a iontová pumpa jsou dva typy proteinů, které transportují ionty přes buněčnou membránu. Iontové kanály transportují ionty pasivně bez použití energie, zatímco iontové pumpy transportují ionty aktivně s využitím energie. Toto je klíčový rozdíl mezi iontovým kanálem a iontovou pumpou. Navíc iontový kanál potřebuje pouze jednu bránu, zatímco iontová pumpa potřebuje alespoň dvě brány.
