Différence principale - Canal ionique et transporteur

Le canal ionique et le transporteur sont deux types de protéines transmembranaires qui contrôlent le mouvement des ions à travers la membrane cellulaire. Le canal ionique et le transporteur contribuent tous deux à la nature sélectivement perméable de la membrane cellulaire en permettant uniquement aux molécules sélectionnées de traverser la membrane cellulaire. Les différence principale entre le canal ionique et le transporteur est que le mouvement des ions se produit à travers une concentration ou un gradient électrochimique dans les canaux ioniques tandis que le mouvement des ions se produit contre le gradient de concentration dans les transporteurs. Les transporteurs sont aussi appelés pompes à ions. Les canaux ioniques sont des transporteurs rapides tandis que les transporteurs effectuent des translocations lentes.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce qu'un canal ionique - Définition, faits, type de transport 2. Qu'est-ce qu'un transporteur - Définition, faits, type de transport 3. Quelles sont les similitudes entre le canal ionique et le transporteur – Aperçu des caractéristiques communes 4. Quelle est la différence entre le canal ionique et le transporteur – Comparaison des principales différences

Termes clés: ATP, gradient de concentration, gradient électrochimique, canal ionique, protéines transmembranaires, transporteur

Qu'est-ce que le canal ionique

Les canaux ioniques font référence aux protéines membranaires formant des pores qui permettent le mouvement des ions à travers la membrane cellulaire. Ils sont soit voltage-dépendants, soit ligand-dépendants. Certains canaux s'ouvrent et se ferment également en réponse à des signaux mécaniques. Les canaux ioniques sont un type de protéines transmembranaires avec des sous-unités multimères. Lors de l'ouverture, des ions spécifiques peuvent circuler à travers le canal ionique à travers un gradient de concentration ou un gradient électrochimique. Le diamètre de l'ion qui va traverser le canal ionique sera un facteur sélectif pour le transport. La structure d'un canal ionique est illustrée à la figure 1.

Figure 1: Domaine du canal ionique, 2. Vestibule externe, 3. Filtre de sélectivité, 4. Diamètre du filtre de sélectivité, 5. Site de phosphorylation, 6. Membrane cellulaire

Les canaux ioniques jouent un rôle important dans les cellules excitatrices telles que les cellules musculaires et les cellules nerveuses. Ils sont impliqués dans la transmission des signaux nerveux sur la membrane des cellules nerveuses. Les canaux ioniques peuvent également être fermés rapidement pour entrer dans un état de repos. Comme le mouvement des ions se produit à travers un gradient, la cellule n'a pas besoin d'investir de l'énergie dans le mouvement des ions. Par conséquent, les canaux ioniques sont une méthode passive de transport des ions. Les canaux ioniques sodium et potassium sont des exemples de canaux ioniques.

Qu'est-ce qu'un transporteur

Le transporteur fait référence à une protéine transmembranaire qui transporte les ions à travers la membrane cellulaire contre le gradient de concentration par transport actif. Par conséquent, les transporteurs consomment de l'énergie sous forme d'ATP pour le mouvement des ions. En d'autres termes, avec l'utilisation de l'énergie, les transporteurs peuvent déplacer les ions de manière thermodynamique vers un état d'énergie plus élevé. Un transporteur peut être soit une pompe primaire, soit une pompe secondaire. Les pompes primaires hydrolysent l'ATP. Avec l'hydrolyse, la conformation du transporteur change et devient capable de transférer les ions spécifiques précédemment liés, les libérant dans ou hors de la cellule. L'ATPase sodium-potassium est un exemple de transporteur primaire et elle est illustrée à la figure 2.

Figure 2: ATPase sodium-potassium

La régulation des transporteurs est réalisée par la concentration interne des ions. Les pompes secondaires transportent des ions. Ils sont capables de transporter deux types d'ions différents: un ion est transporté le long de son gradient et l'autre est transporté contre le gradient. Le mouvement du premier ion sert de source d'énergie dans le mouvement du deuxième ion. Les symporteurs et les antiporteurs sont les deux types de transporteurs. Dans les symporteurs, chaque type d'ions se déplace dans la même direction à travers la membrane. Dans les antiporteurs, les deux types d'ions se déplacent dans la direction opposée à travers la membrane. Le symporteur sodium-potassium-chlorure est un exemple de transporteur secondaire.

Similitudes entre le canal ionique et le transporteur

Différence entre le canal ionique et le transporteur

Définition

Canal ionique: Les canaux ioniques sont des protéines membranaires formant des pores qui permettent le mouvement des ions à travers la membrane cellulaire.

Transporteur: Les transporteurs sont des protéines transmembranaires qui transportent des ions à travers la membrane cellulaire contre le gradient de concentration.

Pente

Canal ionique: Les canaux ioniques transportent les ions à travers la concentration ou le gradient électrochimique.

Transporteur: Les ions se déplacent à travers la membrane cellulaire contre le gradient des transporteurs.

Énergie

Canal ionique: Les canaux ioniques n'utilisent pas l'énergie cellulaire pour le transport des ions. C'est donc un mécanisme de transport passif.

Transporteur: Les transporteurs utilisent l'énergie cellulaire sous forme d'ATP. C'est donc un mécanisme de transport actif.

Les types

Canal ionique: Les canaux ioniques voltage-dépendants, les canaux ioniques ligand-dépendants et les aquaporines sont les trois types de canaux ioniques.

Transporteur: Les transporteurs primaires, les symporteurs et les antiporteurs sont les trois types de transporteurs.

Conclusion

Les canaux et transporteurs ioniques sont deux types de protéines transmembranaires impliquées dans le mouvement des ions à travers la membrane cellulaire. Les canaux ioniques transportent des ions à travers un gradient de concentration ou un gradient électrochimique. Cependant, les transporteurs sont impliqués dans le mouvement des ions contre le gradient. Par conséquent, les transporteurs ont besoin d'énergie sous forme d'ATP pour le transport des ions. La principale différence entre les canaux ioniques et les transporteurs réside dans l'utilisation d'énergie pour le transport de chaque type de protéine transmembranaire.

Référence:

1. Gadsby, David C. « Canaux ioniques versus pompes ioniques: la principale différence, en principe. » Revues de nature. Biologie cellulaire moléculaire, Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, mai 2009, disponible ici.

Image de courtoisie:

1. "Canal ionique" par le téléchargeur d'origine était Outslider (Paweł Tokarz) sur pl.wikipedia - Transféré de pl.wikipedia à Commons par Masur à l'aide de CommonsHelper (domaine public) via Commons Wikimedia 2. "Scheme sodium-potassium pump-en" par LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia