Aktívna doprava Čo sa skladá z primárnej a sekundárnej dopravy



aktívna doprava je typ bunkového transportu, cez ktorý sa rozpustené molekuly pohybujú bunkovou membránou z oblasti, kde je nižšia koncentrácia rozpustených látok do oblasti, kde je ich koncentrácia väčšia..

Čo sa prirodzene deje, je to, že molekuly sa pohybujú zo strany, kde sú najviac koncentrované smerom k strane, kde sú menej koncentrované; je to, čo sa vyskytuje spontánne bez použitia energie v procese. V tomto prípade sa hovorí, že molekuly sa pohybujú v prospech gradientu koncentrácie.

Naproti tomu pri aktívnom transporte sa častice pohybujú proti gradientu koncentrácie a následne spotrebujú energiu z bunky. Táto energia zvyčajne pochádza z adenozíntrifosfátu (ATP)..

Niekedy rozpustené molekuly majú vyššiu koncentráciu vo vnútri bunky ako vonku, ale ak ich organizmus potrebuje, tieto molekuly sú transportované dovnútra niektorými transportnými proteínmi, ktoré sa nachádzajú v bunkovej membráne..

index

  • 1 Čo je aktívna doprava??
  • 2 Primárny aktívny transport
  • 3 Sekundárny aktívny transport
    • 3.1 Prepravcovia
  • 4 Rozdiel medzi exocytózou a aktívnym transportom
  • 5 Referencie

Čo je aktívna doprava??

Aby sme pochopili, z čoho sa aktívny transport skladá, je potrebné pochopiť, čo sa deje na oboch stranách membrány, cez ktorú dochádza k transportu..

Keď je látka v rôznych koncentráciách na opačných stranách membrány, uvádza sa, že existuje gradient koncentrácie. Pretože atómy a molekuly môžu mať elektrický náboj, potom môžu byť medzi priehradkami na oboch stranách membrány vytvorené aj elektrické gradienty.

Tam je rozdiel v elektrickom potenciáli zakaždým, keď je čisté oddelenie poplatkov v priestore. Živé bunky často majú to, čo sa nazýva membránový potenciál, čo je rozdiel v elektrickom potenciáli (napätie) cez membránu, ktorý je spôsobený nerovnomerným rozdelením poplatkov.

Gradienty sú bežné v biologických membránach, čo je dôvod, prečo často spotrebuje energiu na pohyb určitých molekúl proti týmto gradientom.

Energia sa používa na prenos týchto zlúčenín prostredníctvom proteínov, ktoré sú vložené do membrány a fungujú ako transportéry.

Ak proteíny vložia molekuly proti gradientu koncentrácie, ide o aktívny transport. Ak transport týchto molekúl nevyžaduje energiu, doprava sa považuje za pasívnu. V závislosti od toho, odkiaľ energia pochádza, aktívna doprava môže byť primárna alebo sekundárna.

Primárny aktívny transport

Primárny aktívny transport je taký, ktorý priamo využíva zdroj chemickej energie (napr. ATP) na pohyb molekúl cez membránu proti jej gradientu.

Jedným z najdôležitejších príkladov v biológii na ilustráciu tohto mechanizmu primárneho aktívneho transportu je sodno-draselná pumpa, ktorá sa nachádza v živočíšnych bunkách a ktorej funkcia je nevyhnutná pre tieto bunky..

Čerpadlo sodíka a draslíka je membránový proteín, ktorý transportuje sodík z bunky a draslíka do bunky. Na vykonanie tejto prepravy čerpadlo potrebuje energiu z ATP.

Sekundárny aktívny transport

Sekundárny aktívny transport je ten, ktorý využíva energiu uloženú v bunke, táto energia je odlišná od ATP a odtiaľ sa rozlišuje medzi týmito dvoma druhmi dopravy..

Energia použitá sekundárnym aktívnym transportom pochádza z gradientov generovaných primárnym aktívnym transportom a môže byť použitá na transport iných molekúl proti ich koncentračným gradientom..

Napríklad zvýšením koncentrácie sodíkových iónov v extracelulárnom priestore, v dôsledku pôsobenia sodíkovo-draselného čerpadla, je generovaný elektrochemický gradient koncentračným rozdielom tohto iónu na oboch stranách membrány..

Za týchto podmienok by mali sodíkové ióny tendenciu pohybovať sa v prospech ich koncentračného gradientu a vracali sa do vnútra bunky prostredníctvom transportných proteínov..

Co-dopravníky

Táto energia elektrochemického gradientu sodíka sa môže použiť na transport iných látok proti ich gradientom. Čo sa stane, je spoločná preprava a vykonáva sa transportnými proteínmi nazývanými ko-transportéry (pretože transportujú dva prvky súčasne).

Príkladom dôležitého ko-transportéra je proteín na výmenu sodíka a glukózy, ktorý transportuje katióny sodíka v prospech jeho gradientu a následne využíva túto energiu na vstup molekúl glukózy proti jej gradientu. Toto je mechanizmus, ktorým glukóza vstupuje do živých buniek.

V predchádzajúcom príklade ko-transportný proteín presúva dva elementy v rovnakom smere (do bunkového vnútra). Keď sa obidva elementy pohybujú rovnakým smerom, proteín, ktorý ich transportuje, sa nazýva simport.

Ko-transportéry však môžu tiež mobilizovať zlúčeniny v opačných smeroch; v tomto prípade sa nosný proteín nazýva antiporter, aj keď sú tiež známe ako výmenníky alebo protiprenášeče.

Príkladom antiporteru je výmenník sodíka a vápnika, ktorý vykonáva jeden z najdôležitejších bunkových procesov na odstránenie vápnika z buniek. Využíva energiu elektrochemického gradientu sodíka na mobilizáciu vápnika mimo bunky: jeden kalciový katión ide na každé tri sodíkové katióny, ktoré vstupujú.

Rozdiel medzi exocytózou a aktívnym transportom

Ďalším dôležitým mechanizmom bunkového transportu je exocytóza. Jeho funkciou je vylúčenie zvyškového materiálu z bunky do extracelulárnej tekutiny. Pri exocytóze je transport sprostredkovaný vezikulami.

Hlavným rozdielom medzi exocytózou a aktívnym transportom je to, že v exozitóze je transportovaná častica zabalená v štruktúre obklopenej membránou (vezikulom), ktorá sa spája s bunkovou membránou, aby uvoľnila jej obsah von..

Pri aktívnom preprave sa môžu prepravované prvky pohybovať v oboch smeroch, smerom dovnútra alebo von. Naproti tomu exocytóza transportuje svoj obsah len von.

Nakoniec, aktívny transport zahŕňa proteíny ako transportný prostriedok, nie membránové štruktúry ako pri exocytóze.

referencie

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Molekulárna biológia bunky (6. vydanie). Garland Science.
  2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). biológie (2. vyd.) Pearson Education.
  3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molekulárna bunková biológia (8. vydanie). W. H. Freeman a Company.
  4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Život: veda o biológii (7. vydanie). Sinauer Associates a W. H. Freeman.
  5. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). biológie (7. vydanie) Cengage Learning.