Ključna razlika med ionskim kanalom in ionsko črpalko je, da se ioni gibljejo pasivno skozi ionske kanale, medtem ko se ioni aktivno gibljejo skozi ionske črpalke.
Ioni potujejo po plazemski membrani skozi ionske kanale ali ionske črpalke. Ionski kanali so transmembranski proteini, ki pasivno prenašajo ione po svojem elektrokemičnem gradientu skozi celične membrane. Ionske črpalke so transmembranske beljakovine, ki aktivno prenašajo ione proti koncentracijskemu ali elektrokemičnemu gradientu skozi plazemske membrane. V celični membrani najdemo tako ionske kanalčke kot ionske črpalke. Selektivni so za specifične ione.
Kaj je ionski kanal?
Ionski kanal je specializirana beljakovina, ki se nahaja v celični membrani. Ionski kanali pasivno prenašajo ione skozi celično membrano vzdolž koncentracijskega gradienta. Strukturno so ionski kanali heteromultimerni kompleksi, sestavljeni iz ene do štirih podenot α, ki tvorijo pore in so razporejene okoli gredi, ki se razteza skozi osrednjo membrano. Na splošno imajo ionski kanali selektivni filter, ki omogoča samo eni vrsti ionov, da potujejo čez. Zato je večina ionskih kanalov selektivnih za določene ione. Vendar nekateri ionski kanali, kot so ionski kanali, odvisni od liganda, omogočajo prehod več vrst ionov.
Slika 01: Ionski kanal
Ionski kanali so lahko zaprti ali zaprti. Napetostno odvisni ionski kanali in ligandno odvisni ionski kanali sta dve vrsti odvisnih ionskih kanalov. Pravzaprav večina ionskih kanalov spada v ti dve široki kategoriji: napetostno odvisni ali ligandno odvisni. Ioni Na+, K+, Ca2+ in Cl− se večinoma gibljejo po ionskih kanalih. Ionski kanali vplivajo na membranski potencial, saj ustvarjajo ionski tok s premikanjem nabitih ionov skozi membranske kanale.
Kaj je ionska črpalka?
Ionska črpalka je transmembranski protein, ki aktivno prenaša ione skozi celično membrano. Ionske črpalke uporabljajo energijo iz ATP za ustvarjanje gradientov. Nato se ioni premikajo proti koncentracijskemu gradientu skozi ionske črpalke. Podobno kot ionski kanali so tudi ionske črpalke selektivne za ione. Na+/K+ črpalke, H+ črpalke, Ca2 + črpalke in Cl − črpalke so več specifičnih ionskih črpalk.
Slika 02: Ionska črpalka
Ionske črpalke lahko kategoriziramo tudi kot primarne ali sekundarne aktivne transporterje glede na metodo, ki jo uporabljajo za premikanje ionov. Primarni aktivni prenašalci hidrolizirajo ATP, da proizvedejo energijo za prenos ionov skozi membrano. Sekundarni aktivni prenašalci uporabljajo elektrokemični gradient, ki nastane preko membrane s črpanjem ionov v celico ali iz nje. Sekundarni aktivni transporterji so lahko antiporterji ali simporterji. Antiporterji črpajo dva različna iona ali raztopine v nasprotnih smereh čez membrano. Symporters črpajo dva različna iona ali raztopine v isto smer.
Kakšne so podobnosti med ionskim kanalom in ionsko črpalko?
- Ionski kanal in ionska črpalka sta dve vrsti transmembranskih proteinov, ki olajšata gibanje ionov skozi membrano.
- Prispevajo k nadzoru nenehnega prometa ionov skozi membrano.
Kakšna je razlika med ionskim kanalom in ionsko črpalko?
Ionski kanali omogočajo, da ioni pasivno tečejo po koncentracijskem gradientu skozi membrano, medtem ko ionske črpalke aktivno prenašajo ione proti koncentracijskemu gradientu po membrani. To je torej ključna razlika med ionskim kanalom in ionsko črpalko. Poleg tega so ionski kanali lahko zaprti ali neodporni, medtem ko imajo ionske črpalke vsaj dvoje vrat.
Spodnja infografika navaja več razlik med ionskim kanalom in ionsko črpalko v tabeli za vzporedno primerjavo.
Povzetek – Ionski kanal proti ionski črpalki
Ionski kanal in ionska črpalka sta dve vrsti proteinov, ki prenašata ione skozi celično membrano. Ionski kanali prenašajo ione pasivno brez porabe energije, medtem ko ionske črpalke prenašajo ione aktivno z porabo energije. Torej, to je ključna razlika med ionskim kanalom in ionsko črpalko. Poleg tega potrebuje ionski kanal samo ena vrata, medtem ko ionska črpalka potrebuje vsaj dvoje.
