Aktywny transport, który składa się z transportu podstawowego i dodatkowego

The aktywny transport jest rodzajem transportu komórkowego, przez który rozpuszczone cząsteczki poruszają się przez błonę komórkową, z obszaru, w którym występuje niższe stężenie substancji rozpuszczonych w obszarze, w którym ich stężenie jest większe.

To, co dzieje się naturalnie, polega na tym, że cząsteczki poruszają się od strony, na której są najbardziej skoncentrowane, w stronę, gdzie są mniej skoncentrowane; jest tym, co pojawia się spontanicznie bez stosowania energii w procesie. W tym przypadku mówi się, że cząsteczki poruszają się na korzyść gradientu stężenia.

W przeciwieństwie do tego, w transporcie aktywnym cząstki poruszają się w stosunku do gradientu stężenia iw konsekwencji zużywają energię z komórki. Energia ta zwykle pochodzi z trójfosforanu adenozyny (ATP).

Czasami rozpuszczone cząsteczki mają wyższe stężenie wewnątrz komórki niż na zewnątrz, ale jeśli organizm ich potrzebuje, cząsteczki te są transportowane do wewnątrz przez niektóre białka transportowe, które znajdują się w błonie komórkowej.

Indeks

• 1 Co to jest aktywny transport??
• 2 Podstawowy aktywny transport
• 3 Wtórny transport aktywny
  • 3.1 Ko-transportery
• 4 Różnica między egzocytozą a aktywnym transportem
• 5 referencji

Czym jest aktywny transport??

Aby zrozumieć, na czym polega aktywny transport, konieczne jest zrozumienie, co dzieje się po obu stronach membrany, przez które następuje transport..

Gdy substancja znajduje się w różnych stężeniach po przeciwnych stronach membrany, mówi się, że istnieje gradient stężenia. Ponieważ atomy i cząsteczki mogą mieć ładunek elektryczny, wówczas mogą powstać gradienty elektryczne między przedziałami po obu stronach membrany.

Istnieje różnica potencjału elektrycznego za każdym razem, gdy następuje oddzielenie netto ładunków w przestrzeni. W rzeczywistości żywe komórki często mają tzw. Potencjał błonowy, czyli różnicę potencjału elektrycznego (napięcia) w poprzek błony, co jest spowodowane nierównym rozkładem ładunków.

Gradienty są powszechne w błonach biologicznych, dlatego często przenoszenie pewnych cząsteczek na te gradienty wymaga nakładu energii.

Energia jest wykorzystywana do przenoszenia tych związków przez białka, które są wprowadzane do błony i działają jako transportery.

Jeśli białka wprowadzają cząsteczki do gradientu stężenia, jest to aktywny transport. Jeśli transport tych cząsteczek nie wymaga energii, mówi się, że transport jest pasywny. W zależności od tego, skąd pochodzi energia, aktywny transport może być pierwotny lub wtórny.

Podstawowy aktywny transport

Podstawowy aktywny transport to taki, który bezpośrednio wykorzystuje źródło energii chemicznej (np. ATP) do przemieszczania cząsteczek przez błonę przed jej gradientem.

Jednym z najważniejszych przykładów w biologii, aby zilustrować ten mechanizm podstawowego aktywnego transportu, jest pompa sodowo-potasowa, która znajduje się w komórkach zwierzęcych i której funkcja jest niezbędna dla tych komórek.

Pompa sodowo-potasowa jest białkiem błonowym, które transportuje sód z komórki i potasu do komórki. Aby przeprowadzić ten transport, pompa wymaga energii z ATP.

Wtórny transport aktywny

Drugorzędny aktywny transport to ten, który wykorzystuje energię zmagazynowaną w komórce, energia ta różni się od ATP i stąd rozróżnia dwa rodzaje transportu.

Energia wykorzystywana przez wtórny transport aktywny pochodzi z gradientów generowanych przez podstawowy transport aktywny i może być wykorzystana do transportu innych cząsteczek w stosunku do ich gradientów stężenia..

Na przykład, przez zwiększenie stężenia jonów sodu w przestrzeni pozakomórkowej, z powodu działania pompy sodowo-potasowej, gradient elektrochemiczny jest generowany przez różnicę stężenia tego jonu po obu stronach membrany.

W tych warunkach jony sodu miałyby tendencję do przemieszczania się na korzyść swojego gradientu stężenia i wracałyby do wnętrza komórki przez białka transporterowe.

Ko-transportery

Ta energia elektrochemicznego gradientu sodu może być wykorzystana do transportu innych substancji na ich gradienty. To, co się dzieje, jest wspólnym transportem i jest realizowane przez białka transportera zwane ko-transporterami (ponieważ transportują dwa elementy jednocześnie).

Przykładem ważnego ko-transportera jest białko sodowe i glukozowe, które transportuje kationy sodu na korzyść swojego gradientu, a z kolei wykorzystuje tę energię do wprowadzenia cząsteczek glukozy do jej gradientu. Jest to mechanizm, dzięki któremu glukoza dostaje się do żywych komórek.

W poprzednim przykładzie białko ko-transportera przenosi dwa elementy w tym samym kierunku (do wnętrza komórki). Gdy oba elementy poruszają się w tym samym kierunku, białko, które je transportuje, nazywa się simportem.

Jednak transporterów może również mobilizować związki w przeciwnych kierunkach; w tym przypadku białko nośnikowe jest nazywane antyporterem, chociaż są one również znane jako wymienniki lub przeciwprzetworniki.

Przykładem antyportera jest wymiennik sodu i wapnia, który przeprowadza jeden z najważniejszych procesów komórkowych w celu usunięcia wapnia z komórek. Wykorzystuje energię elektrochemicznego gradientu sodu do mobilizacji wapnia na zewnątrz komórki: jeden kation wapnia wypada na każde trzy kationy sodu, które wchodzą.

Różnica między egzocytozą a aktywnym transportem

Egzocytoza jest kolejnym ważnym mechanizmem transportu komórkowego. Jego funkcją jest usuwanie resztkowego materiału z komórki do płynu pozakomórkowego. W egzocytozie w transporcie pośredniczą pęcherzyki.

Główną różnicą między egzocytozą a aktywnym transportem jest to, że w eksozytozie cząstka, która ma być transportowana, jest owinięta w strukturę otoczoną błoną (pęcherzykiem), która łączy się z błoną komórkową, uwalniając jej zawartość na zewnątrz.

W transporcie aktywnym transportowane elementy mogą być przemieszczane w obu kierunkach, do wewnątrz lub na zewnątrz. W przeciwieństwie do tego egzocytoza przenosi jedynie swoją zawartość na zewnątrz.

Wreszcie, transport aktywny obejmuje białka jako środek transportu, a nie struktury błoniaste, jak w egzocytozie.

Referencje

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. i Walter, P. (2014). Molekularna biologia komórki (Wyd. 6). Garland Science.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biologia (Drugie wydanie) Pearson Education.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. i Martin, K. (2016). Molekularna biologia komórkowa (8 wyd.). W. H. Freeman and Company.
4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Życie: nauka biologii (7 wyd.). Sinauer Associates i W. H. Freeman.
5. Solomon, E., Berg, L. i Martin, D. (2004). Biologia (7 wyd.) Cengage Learning.