Põhiline erinevus ioonkanali ja ioonpumba vahel on see, et ioonid liiguvad passiivselt läbi ioonkanalite, ioonid aga aktiivselt läbi ioonpumpade.
Ioonid liiguvad läbi plasmamembraani ioonkanalite või ioonpumpade kaudu. Ioonikanalid on transmembraansed valgud, mis transpordivad ioone passiivselt mööda nende elektrokeemilist gradienti läbi rakumembraanide. Ioonpumbad on transmembraansed valgud, mis transpordivad ioone aktiivselt kontsentratsiooni või elektrokeemilise gradiendi vastu läbi plasmamembraanide. Rakumembraanis leidub nii ioonkanaleid kui ka ioonpumpasid. Need on spetsiifiliste ioonide suhtes selektiivsed.
Mis on ioonkanal?
Ioonikanal on spetsiaalne valk, mis asub rakumembraanis. Ioonikanalid transpordivad ioone passiivselt läbi rakumembraani piki kontsentratsioonigradienti. Struktuuriliselt on ioonikanalid heteromultimeersed kompleksid, mis koosnevad ühest kuni neljast poori moodustavast α-subühikust, mis on paigutatud ümber membraani keskse võlli. Üldiselt on ioonkanalitel selektiivsusfilter, mis võimaldab ainult ühte tüüpi ioonidel liikuda. Seetõttu on enamik ioonkanaleid konkreetsete ioonide suhtes selektiivsed. Kuid mõned ioonikanalid, nagu ligandiga seotud ioonikanalid, võimaldavad läbida mitmeid iooniliike.
Joonis 01: Ioonkanal
Ioonkanalid võivad olla kas väravata või väravaga. Pingepõhised ioonikanalid ja ligandiga ioonkanalid on kahte tüüpi väravaga ioonkanalid. Tegelikult jaguneb enamik ioonkanaleid nendesse kahte laia kategooriasse: pingega seotud või ligandiga seotud. Na+, K+, Ca2+ ja Cl− ioonid liiguvad enamasti ioonikanalite kaudu. Ioonikanalid mõjutavad membraani potentsiaali, kuna need tekitavad ioonvoolu laetud ioonide liikumisel läbi membraanikanalite.
Mis on ioonpump?
Ioonpump on transmembraanne valk, mis transpordib ioone aktiivselt läbi rakumembraani. Ioonpumbad kasutavad gradientide tekitamiseks ATP energiat. Seejärel liiguvad ioonid ioonpumpade kaudu kontsentratsioonigradienti vastu. Sarnaselt ioonkanalitele on ioonpumbad ka ioonide suhtes selektiivsed. Na+/K+ pumbad, H+ pumbad, Ca2 + pumbad ja Cl − pumbad on mitu spetsiifilist ioonpumpa.
Joonis 02: Ioonpump
Ioonpumbad võib liigitada ka primaarseteks või sekundaarseteks aktiivseteks transportijateks ioonide liigutamiseks kasutatava meetodi alusel. Primaarsed aktiivsed transporterid hüdrolüüsivad ATP-d energia tootmiseks, et transportida ioone läbi membraani. Sekundaarsed aktiivsed transporterid kasutavad elektrokeemilist gradienti, mis tekib läbi membraani, pumbates ioone rakku sisse või se alt välja. Sekundaarsed aktiivsed transportijad võivad olla kas antiporterid või sümporterid. Antiporterid pumpavad läbi membraani kaks erinevat iooni või lahustunud ainet vastassuundades. Sümportijad pumpavad kahte erinevat iooni või lahustunud ainet samas suunas.
Millised on ioonkanali ja ioonpumba sarnasused?
- Ioonikanal ja ioonpump on kahte tüüpi transmembraansed valgud, mis hõlbustavad ioonide liikumist läbi membraani.
- Nad aitavad kontrollida ioonide lakkamatut liikumist läbi membraani.
Mis vahe on ioonkanalil ja ioonpumbal?
Ioonikanalid võimaldavad ioonidel passiivselt kontsentratsioonigradienti mööda membraani alla voolata, samal ajal kui ioonpumbad transpordivad ioone aktiivselt kontsentratsioonigradienti vastu läbi membraani. Seega on see peamine erinevus ioonkanali ja ioonpumba vahel. Veelgi enam, ioonkanalid võivad olla väravaga või väravata, samas kui ioonpumpadel on vähem alt kaks väravat.
Allpool toodud infograafikul on kõrvuti võrdlemiseks tabelina toodud rohkem erinevusi ioonkanali ja ioonpumba vahel.
Kokkuvõte – ioonkanal vs ioonpump
Ioonikanal ja ioonpump on kahte tüüpi valgud, mis transpordivad ioone läbi rakumembraani. Ioonkanalid transpordivad ioone passiivselt ilma energiat kasutamata, samas kui ioonpumbad transpordivad ioone aktiivselt energiat kasutades. Niisiis, see on peamine erinevus ioonkanali ja ioonpumba vahel. Lisaks vajab ioonkanal ainult ühte väravat, samas kui ioonpump vajab vähem alt kahte väravat.
