Transport aktywny

Wyjaśniamy, jaki jest pierwotny i wtórny transport aktywny, jak poruszają się cząsteczki, i podajemy przykłady

Co to jest aktywny transport?

On Transport aktywny Jest to ruch substancji z jednej strony błon komórkowych w stosunku do ich gradientu stężenia, to znaczy, z którego są mniej skoncentrowane, gdzie są bardziej skoncentrowane. Ponieważ nie dzieje się to spontanicznie, jest to proces, który zwykle wymaga energii.

Wszystkie komórki, które istnieją w naturze, są ograniczone przez błonę lipidową, która zachowuje się jak półprzepuszczalna bariera, to znaczy, która pozwala na przejście niektórych substancji i zapobiega przejściem innych od wewnątrz i odwrotnie.

Duża liczba cząsteczek porusza się przez pasywny transport z jednej strony komórek, ale ważna część mechanizmów komórkowych, a zatem życia jako taki Zależą one od aktywnego transportu jonów i cząsteczek, takich jak glukoza, sód, potas, wapń,.

Ponieważ aktywny transport nie jest energetycznie korzystnym procesem (jest „pod górę), jest zwykle przywiązany bezpośrednio lub pośrednio do innego procesu, który jest jak reakcja utleniania, hydroliza ATP, do przepływu gatunków chemicznych na korzyść gradientu, do wchłaniania światła słonecznego itp.

Jak cząsteczki poruszają się w aktywnym transporcie?

Ruch cząsteczek lub substancji z jednej strony błon komórkowych może wystąpić na dwa sposoby:

• PAssatywnie: Kiedy cząsteczki przecinają błony spontanicznie przez prostą dyfuzję -or ułatwioną przez pory i kanały białkowe-. W tym przypadku poszukuje się równowagi chemicznej między przedziałami, to znaczy po jego gradiencie elektrochemicznym lub stężeniowym (od miejsca większego stężenia do niższego stężenia).
• DOCytowane: Gdy cząsteczki są transportowane z jednej strony błon komórkowych w stosunku do ich stężenia lub gradientu obciążenia. Powoduje to jego nierówną akumulację lub przemieszczenie równowagi chemicznej między przedziałami; Potrzebuje energii (jest to niekorzystne termodynamicznie, to znaczy endegoniczne) i uczestnictwo specjalnych transporterów białkowych.

Pierwotny aktywny transport

Pierwotny aktywny transport to ten, w którym transport cząsteczki przeciwko jej chemikaliom (powodując jej akumulację po jednej stronie błony) jest bezpośrednio sprzężony z egzergonową reakcją chemiczną, to znaczy z reakcją, w której jest uwalniana energia energii.

Może ci służyć: wakuole

Najczęstsze przykłady pierwotnego aktywnego transportu są reprezentowane głównie przez osoby wykorzystujące energię uwalnianą podczas hydrolizy tryfosforanu adenozyny (ATP), cząsteczki uważanej za najważniejszą walutę energii komórkowej.

Bomba sodu-potasu jest przykładem aktywnego transportu

Komórki zwierząt, na przykład aktywnie poruszają się lub transportowe (wbrew ich gradientowi) sodu (Na+) i potas (K+), przy użyciu bardzo specjalnej struktury białka przenośnika znanego jako Bomba sodowo-potio. Jest to odpowiedzialne za wydalanie jonów sodu i wprowadzenie jonów potasowych do wnętrza komórek, podczas gdy hydrolizuje ATP.

Ważne jest, aby pamiętać, że wiele białek, które uczestniczą w tego rodzaju transporcie, nazywa się „bombami”.

Jak działa transporter Na+/K+?

Stężenia sodu i potasu różnią się w komórkach zwierzęcych: potas jest w większym stężeniu na poziomie wewnątrzkomórkowym, w odniesieniu do środowiska zewnętrznego, a sód jest mniej zatężony w komórce niż na zewnątrz. Jego aktywny transport dzięki bombie sodu/potasu jest następujący:

1. Pompa jest „otwarta” w przestrzeni cytozolowej i łączy 3 jony sodu (Na+), co wyzwala hydrolizę cząsteczki ATP (pompa jest fosforylowana).
2. W hydrolizy ATP pompa zmienia swój kształt strukturalny i jest zorientowana jako „otwarta” na przestrzeń pozakomórkową, gdzie jony sodu pozwalają na zjawisko spadku powinowactwa.
3. W tej pozycji pompa jest w stanie połączyć 2 jony potasu (K+), co powoduje parasforylację pompy i jej zmianę w formie początkowej, otwarta w kierunku cytosolu. Ten otwarcie uwalnia jony potasowe wewnątrz komórki i jest gotowy na kolejny cykl transportu.

Ogólnie pierwotny aktywny transport osiąga ustanowienie ważnych gradientów elektrochemicznych z wielu punktów widzenia dla aktywności komórkowej.

Wtórny aktywny transport

Wtórny transport aktywny jest transport cząsteczki lub substancji rozpuszczonej przeciwko jej gradientowi elektrycznemu lub stężenia (proces endergoniczny, który wymaga energii), który jest przymocowany do transportu innej cząsteczki na korzyść jej gradientu (proces egzergoniczny, który uwalnia energię).

Specjalizacja tego rodzaju aktywnego transportu ma związek z gradientem cząsteczki, która najwyraźniej porusza się przez transport pasywny, był wcześniej ustanowiony przez pierwotny aktywny proces transportu, to znaczy również wykorzystywał energię.

Może ci służyć: Plasmodesmos

Jak to działa?

Pierwotny aktywny transport jonów dodatnich lub negatywnie obciążonych udaje się ustanowić gradient elektrochemiczny wewnątrz wnętrza komórek; Ten rodzaj transportu jest ogólnie uważany za mechanizm „magazynowania energii”.

Przyczyną poprzedniego stwierdzenia jest fakt, że gdy te same jony, które zostały aktywnie transportowane, są zmobilizowane przez transport pasywny lub to samo, na korzyść gradientu stężenia, energia jest uwalniana, ponieważ jest to proces egzergoniczny.

Wtórny transport aktywny jest w ten sposób nazywany, ponieważ wykorzystuje energię „przechowywaną” w postaci gradientu stężenia jonowego (który został ustalony przez pierwotny transport aktywny), do przemieszczania innych cząsteczek w stosunku do jego gradientu stężenia w tym samym czasie, który występuje pasywny transport tych, które zostały po raz pierwszy wprowadzone przez transport podstawowy.

Zwykle białka, które uczestniczą w tego rodzaju aktywnym transporcie, są Cotransporters które wykorzystują energię zawartą w gradientach elektrochemicznych. Te kolekcja może poruszać cząsteczki w tym samym kierunku (simportadores) lub w przeciwnych kierunkach (anty -transsporterów).

Dobrym przykładem „wtórnego” aktywnego cotransportu „Simport” jest ten wykonany przez kotransporter sodu/glukozy w błonie komórkowej komórek obecnych w błonie śluzowej jelitowej zwierząt.

Przenośnik Na+/Glukozę (Źródło: Alejandro Porto, Via Wikimedia Commons)

Ten transporter przesuwa jony sodowe na rzecz gradientu stężenia do komórki, jednocześnie transportując cząsteczki glukozy do wnętrza komórkowego, w stosunku do gradientu stężenia.

Przykłady aktywnego transportu

Aktywny transport to proces fundamentalnego znaczenia dla życia komórkowego, wśród nich można przytoczyć wiele przykładów:

• Pompy (pierwotny transport aktywny), które są odpowiedzialne za aktywny transport jonów, małe cząsteczki hydrofilowe, lipidy itp.
• Transportery (Cotransporters, wtórny transport aktywny), które są odpowiedzialne za ruch cząsteczek, takich jak glukoza, aminokwasy, niektóre jony i inne cukry,.

Pompy poruszone przez ATP w celu pierwotnego aktywnego transportu

Zasadniczo aktywny transport jest niezwykle ważnym mechanizmem transportu dla wszystkich komórek, zarówno prokariotów (bakterii i łuków), jak i eukariotów (zwierzęta, rośliny i grzyby).

Może ci służyć: rzęsky: charakterystyka, struktura, funkcje i przykłady

Pierwotny aktywny transport jest zwykle pośredniczony przez rodzaj kompleksu białka lub białka.

Białka te są zasadniczo odpowiedzialne za ruch jonów przeciwko ich gradientowi stężenia, przy użyciu energii uwalnianej przez hydrolizę ATP.

Wszystkie te bomby zwykle mają różne miejsca dla Unii ATP, zwykle po stronie błony, w której stoją w obliczu cytosolu i zgodnie z tymi miejscami związkowymi i tożsamością podjednostek, które je tworzą, istnieją różne rodzaje Lakierki Transportery:

• Pompy z klasy „P”, wśród których są protony błony plazmatycznej bakterii, roślin i grzybów; Pompy Na+/K+i Ca+2 błony plazmatycznej wszystkich komórek eukariotycznych itp.
• Pompy klasy „V”, takie jak pusta membrana roślin, grzybów i drożdży; Pompki lizosomów komórek zwierzęcych i pomp w błonie plazmatycznej niektórych komórek kości i nerki.
• Pompy klas „F”, wśród których znajdują się bakteryjna błona plazmatyczna, wewnętrzna błona mitochondrialna i membrana chloroplastów w komórkach roślinnych w komórkach roślinnych.
• Pompy nadrodziny „ABC”, które obejmują przenośniki aminokwasowe, cukry, peptydy, fosfolipidy, leki lipofilowe i inne cząsteczki w niektórych komórkach zwierzęcych i bakteryjnych.

Bibliografia

1. Alberts, ur., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… I Walter, P. (2013). Niezbędna biologia komórki. Garland Science.
2. Alberts, ur., Johnson, a., Lewis, J., Morgan, zm., Raff, m., I Keith Roberts, P. W. (2018). Biologia komórki molekularnej.
3. Lodish, h., Berk, a., Kaiser, c. DO., Krieger, m., Scott, m. P., Bretscher, a.,… & Matsudaira, p. (2008). Biologia komórek molekularnych. Macmillan.
4. Murray, k., Rodwell, v., Bender, d., Botham, k. M., Weil, s. DO., & Kennelly, P. J. (2009). Ilustrowana biochemia Harpera. 28 (str. 588). Nowy Jork: McGraw-Hill.
5. Nelson, zm. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Zasady biochemii lehninger. Macmillan.