Kľúčový rozdiel medzi iónovým kanálom a iónovou pumpou je v tom, že ióny sa pohybujú pasívne cez iónové kanály, zatiaľ čo ióny sa pohybujú aktívne cez iónové pumpy.
Ióny prechádzajú cez plazmatickú membránu cez iónové kanály alebo iónové pumpy. Iónové kanály sú transmembránové proteíny, ktoré pasívne transportujú ióny po ich elektrochemickom gradiente cez bunkové membrány. Iónové pumpy sú transmembránové proteíny, ktoré aktívne transportujú ióny proti koncentračnému alebo elektrochemickému gradientu cez plazmatické membrány. V bunkovej membráne sa nachádzajú iónové kanály aj iónové pumpy. Sú selektívne pre špecifické ióny.
Čo je to iónový kanál?
Iónový kanál je špecializovaný proteín nachádzajúci sa v bunkovej membráne. Iónové kanály pasívne transportujú ióny cez bunkovú membránu pozdĺž koncentračného gradientu. Štrukturálne sú iónové kanály heteromultimérne komplexy zložené z jednej až štyroch podjednotiek a tvoriacich póry usporiadaných okolo centrálneho hriadeľa preklenujúceho membránu. Vo všeobecnosti majú iónové kanály selektívny filter, ktorý umožňuje prechod iba jedného typu iónov. Preto je väčšina iónových kanálov selektívna pre špecifické ióny. Niektoré iónové kanály, ako napríklad iónové kanály riadené ligandom, však umožňujú prechod viacerých druhov iónov.
Obrázok 01: Iónový kanál
Iónové kanály môžu byť buď bez brány alebo s hradlovaním. Napäťovo riadené iónové kanály a ligandom riadené iónové kanály sú dva typy hradlovaných iónových kanálov. V skutočnosti väčšina iónových kanálov spadá do týchto dvoch širokých kategórií: napäťovo riadené alebo ligandovo riadené. Ióny Na+, K+, Ca2+ a Cl− sa väčšinou pohybujú cez iónové kanály. Iónové kanály ovplyvňujú membránový potenciál, pretože generujú iónový prúd pohybom nabitých iónov cez membránové kanály.
Čo je to iónová pumpa?
Iónová pumpa je transmembránový proteín, ktorý aktívne transportuje ióny cez bunkovú membránu. Iónové čerpadlá využívajú energiu z ATP na vytváranie gradientov. Potom sa ióny pohybujú proti koncentračnému gradientu cez iónové pumpy. Podobne ako iónové kanály, aj iónové čerpadlá sú selektívne pre ióny. Na+/K+ čerpadlá, H+ čerpadlá, Ca2 + čerpadlá a Cl − čerpadlá sú niekoľko špecifických iónových púmp.
Obrázok 02: Iónová pumpa
Iónové pumpy možno tiež kategorizovať ako primárne alebo sekundárne aktívne transportéry na základe metódy, ktorú používajú na presun iónov. Primárne aktívne transportéry hydrolyzujú ATP za vzniku energie na transport iónov cez membránu. Sekundárne aktívne transportéry využívajú elektrochemický gradient vytvorený cez membránu pumpovaním iónov do bunky alebo von z bunky. Sekundárne aktívne transportéry môžu byť buď antiportéry alebo symportory. Antiportéry pumpujú cez membránu dva rôzne ióny alebo rozpustené látky v opačných smeroch. Symporters pumpujú dva rôzne ióny alebo rozpustené látky rovnakým smerom.
Aké sú podobnosti medzi iónovým kanálom a iónovou pumpou?
- Iónový kanál a iónová pumpa sú dva typy transmembránových proteínov, ktoré uľahčujú pohyb iónov cez membránu.
- Prispievajú k riadeniu neustáleho pohybu iónov cez membránu.
Aký je rozdiel medzi iónovým kanálom a iónovou pumpou?
Iónové kanály umožňujú iónom pasívne prúdiť dole koncentračným gradientom cez membránu, zatiaľ čo iónové pumpy aktívne transportujú ióny proti koncentračnému gradientu cez membránu. Toto je kľúčový rozdiel medzi iónovým kanálom a iónovou pumpou. Navyše, iónové kanály môžu byť hradlové alebo nehradené, zatiaľ čo iónové čerpadlá majú aspoň dve hradlá.
Nasledujúca infografika uvádza ďalšie rozdiely medzi iónovým kanálom a iónovou pumpou v tabuľke na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – Iónový kanál vs iónová pumpa
Iónový kanál a iónová pumpa sú dva typy proteínov, ktoré transportujú ióny cez bunkovú membránu. Iónové kanály transportujú ióny pasívne bez použitia energie, zatiaľ čo iónové pumpy transportujú ióny aktívne s využitím energie. Toto je kľúčový rozdiel medzi iónovým kanálom a iónovou pumpou. Navyše, iónový kanál potrebuje iba jednu bránu, zatiaľ čo iónová pumpa potrebuje aspoň dve brány.
