アクティブとパッシブディフュージョンの違い

能動拡散と受動拡散の大きな違いは、能動拡散（能動輸送）は濃度勾配に逆らって分子を輸送するためにエネルギーを使うのに対し、受動拡散は濃度勾配上で起こるのでエネルギーを必要としない...ということです。

能動拡散と受動拡散の大きな違いは、能動拡散または能動輸送は濃度勾配に逆らって分子を輸送するためにエネルギーを使うのに対し、受動拡散は濃度勾配を越えて起こるのでエネルギーを必要としないことである。

物質をある場所から別の場所に移動させるための輸送システムには、さまざまな種類があります。輸送の仕組みには、基本的に能動輸送と受動輸送または拡散の2つがあります。アクティブ拡散とパッシブ拡散を区別する主な基準はエネルギー消費量である。能動輸送はエネルギーを消費するが、受動輸送はエネルギーを必要としない。さらに、能動拡散と受動拡散の違いもあります。本稿の主な目的は、これらの違いを論じるとともに、両者のメカニズムを理解することである。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. アクティブ拡散とは 3. パッシブ拡散とは 4. アクティブ拡散とパッシブ拡散の類似点 5. 横並び比較 - 表形式でのアクティブ拡散とパッシブ拡散 6. まとめ

能動拡散は何ですか？

能動輸送（Active diffusion）とは、濃度勾配に対抗して低濃度から高濃度へ分子を輸送する、エネルギーを消費する拡散のことである。受動拡散とは異なり、濃度勾配や必要なエネルギーに対応して発生する。低濃度領域から高濃度領域へ分子の純移動が起こる。イオン、グルコース、アミノ酸などの必須栄養素の細胞内蓄積は、能動拡散が担っている。

図01：アクティブ輸送

また、能動輸送には一次能動輸送と二次能動輸送がある。一次輸送はATPのエネルギーを利用し、二次輸送は電気化学的勾配を利用する。このように、ヒト、動物、植物の細胞では、活発な輸送が行われています。この活発な拡散機構の結果、ミネラルイオンが土壌溶液から根毛細胞や腸に運ばれ、糖分を吸収する。

パッシブディフュージョンは何ですか？

拡散は、受動輸送の最も一般的な方法の一つである。高濃度領域から低濃度領域への濃度勾配に沿って分子を移動しやすくするプロセスである。したがって、受動拡散とは、濃度勾配に沿って分子が高濃度領域から低濃度領域へ移動することである。ここでは、運動エネルギーにより、高濃度から低濃度への分子の純移動が起こる。そのため、細胞エネルギーを必要としない。

受動拡散は輸送の様式に基づくもので、単純拡散、促進拡散、浸透などの種類がある。単純拡散では、溶質は膜を介さずに高濃度から低濃度へ濃度勾配を下って移動する。促進拡散では、キャリアーあるいはチャネルタンパク質と呼ばれる特殊な膜タンパク質がプロセスに関与している。キャリアーあるいはチャネルタンパク質がこのプロセスを促進するため、促進拡散と呼ばれる。

図02：パッシブディフュージョン

高分子の中には、膜を単純に通過できないものがあります。そのため、特別な輸送サポートが必要です。つまり、細胞膜に埋め込まれたトランスポータータンパク質が、この活動を行うように改変されているのである。ここで、移動のために、この特殊な分子はキャリアタンパク質と結合します。しかし、それでも濃度勾配を経由して発生する。

最後に、浸透は、半透膜または選択透過膜上で水分子が高い水ポテンシャルから低い水ポテンシャルに移動する、異なるタイプの拡散である。同様に、ろ過は受動的な輸送システムであるが、拡散とはみなされない。

アクティブとパッシブディフュージョンの共通点

能動拡散と受動拡散は、ある場所から別の場所へ分子を移動させるプロセスです。
どちらのプロセスも細胞内で行われます。
しかも、この2つのプロセスは、生体にとって極めて重要なプロセスである。