Активний транспорт, що складається з первинного та вторинного транспорту



The активний транспорт являє собою тип клітинного транспорту, через який розчинені молекули рухаються через клітинну мембрану, з області, де існує більш низька концентрація розчинених речовин до області, де концентрація їх більша.

Природно, що молекули рухаються з боку, де вони найбільш концентровані в бік, де вони менш концентровані; це те, що відбувається спонтанно без застосування будь-якої енергії в процесі. У цьому випадку говорять, що молекули рухаються на користь градієнта концентрації.

Навпаки, в активному транспорті частинки рухаються проти градієнта концентрації і, отже, споживають енергію з клітини. Ця енергія зазвичай походить від аденозинтрифосфату (АТФ).

Іноді розчинені молекули мають більш високу концентрацію всередині клітини, ніж зовні, але якщо організм потребує їх, ці молекули транспортуються всередину деякими транспортними білками, які знаходяться в мембрані клітини..

Індекс

  • 1 Що таке активний транспорт??
  • 2 Первинний активний транспорт
  • 3 Вторинний активний транспорт
    • 3.1 Транспортери
  • 4 Різниця між екзоцитозом і активним транспортом
  • 5 Посилання

Що таке активний транспорт??

Щоб зрозуміти, з чого складається активний транспорт, необхідно зрозуміти, що відбувається з обох сторін мембрани, через яку відбувається транспорт..

Коли речовина знаходиться в різних концентраціях на протилежних сторонах мембрани, кажуть, що існує градієнт концентрації. Оскільки атоми і молекули можуть мати електричний заряд, то електричні градієнти можуть також формуватися між відсіками по обидві сторони мембрани..

Існує різниця в електричному потенціалі кожен раз, коли відбувається мережеве поділ зарядів у просторі. Фактично, живі клітини часто мають те, що називається мембранним потенціалом, що є різницею в електричному потенціалі (напрузі) через мембрану, що викликано нерівномірним розподілом зарядів..

Градієнти поширені в біологічних мембранах, тому часто потрібно витрати енергії на переміщення певних молекул проти цих градієнтів.

Енергія використовується для перенесення цих сполук через білки, які вставляються в мембрану і функціонують як транспортери.

Якщо білки вставляють молекули проти градієнта концентрації, то це активний транспорт. Якщо транспорт цих молекул не вимагає енергії, транспорт вважається пасивним. Залежно від того, звідки надходить енергія, активний транспорт може бути первинним або вторинним.

Первинний активний транспорт

Первинним активним транспортом є той, який безпосередньо використовує хімічний джерело енергії (наприклад, АТФ) для переміщення молекул через мембрану проти її градієнта.

Одним з найважливіших прикладів біології для ілюстрації цього механізму первинного активного транспорту є натрієво-калієвий насос, який знаходиться в клітинах тварин і чия функція є істотною для цих клітин..

Натрієво-калієвий насос є мембранним білком, який транспортує натрій з клітини і калій в клітку. Для здійснення цього транспорту насос потребує енергії від АТФ.

Вторинний активний транспорт

Вторинним активним транспортом є той, який використовує енергію, що зберігається в комірці, ця енергія відрізняється від АТФ і звідти відбувається її відмінність між двома видами транспорту..

Енергія, що використовується вторинним активним транспортом, надходить з градієнтів, що генеруються первинним активним транспортом, і може бути використана для транспортування інших молекул проти їх градієнтів концентрації..

Наприклад, за рахунок збільшення концентрації іонів натрію в позаклітинному просторі, внаслідок роботи натрієво-калієвого насоса, електрохімічний градієнт генерується різницею концентрацій цього іона на обох сторонах мембрани..

У цих умовах іони натрію мають тенденцію рухатися на користь їх градієнта концентрації і повертаються до внутрішньої частини клітини через транспортерні білки..

Транспортери

Ця енергія електрохімічного градієнта натрію може бути використана для транспортування інших речовин проти їх градієнтів. Що відбувається є спільним транспортом і здійснюється транспортерними білками, які називаються ко-транспортерами (тому що вони транспортують два елементи одночасно).

Прикладом важливого спільного транспортера є білок натрію та глюкози, який транспортує катіони натрію на користь його градієнта і, в свою чергу, використовує цю енергію для введення молекул глюкози проти її градієнта. Це механізм, за допомогою якого глюкоза надходить у живі клітини.

У попередньому прикладі білок ко-транспортера переміщує два елементи в одному напрямку (до клітинного інтер'єру). Коли обидва елементи рухаються в одному напрямку, білок, який їх переносить, називається симпортом.

Однак ко-транспортери можуть також мобілізувати сполуки в протилежних напрямках; в цьому випадку білок-носій називають антипортером, хоча вони також відомі як обмінники або контртранспортери.

Прикладом антипортеру є обмінник натрію і кальцію, який здійснює один з найважливіших клітинних процесів для видалення кальцію з клітин. Це використовує енергію електрохімічного градієнта натрію для мобілізації кальцію поза клітиною: один катіон кальцію виходить на кожні три катіона натрію, які входять.

Різниця між екзоцитозом і активним транспортом

Екзоцитоз є ще одним важливим механізмом клітинного транспорту. Його функція полягає в тому, щоб витіснити залишковий матеріал з клітини на позаклітинні рідини. При екзоцитозі транспорт опосередковується везикулами.

Основна відмінність екзоцитозу і активного транспорту полягає в тому, що при екзозітозі частинка, що транспортується, обертається в структуру, оточену мембраною (везикула), яка зливається з мембраною клітини, щоб вивільнити її вміст назовні.

При активному транспортуванні елементи, що транспортуються, можуть переміщатися в обох напрямках, всередину або назовні. Навпаки, екзоцитоз лише переносить його вміст назовні.

Нарешті, активний транспорт включає білки як транспортний засіб, а не мембранні структури, як при екзоцитозі.

Список літератури

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Молекулярна біологія клітини (6-е изд.). Гірлянди наука.
  2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Біологія (2-е изд.) Освіта Пірсона.
  3. Лодіш, Х., Берк А., Кайзер, К., Крігер, М., Bretscher, А., Ploegh, Х., Амон, А. & Мартін, К. (2016). Молекулярна клітинна біологія (8-е изд.). W. H. Freeman and Company.
  4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Життя: наука біології (7-е изд.). Sinauer Associates та W. H. Freeman.
  5. Соломон, Е., Берг, Л. і Мартін, Д. (2004). Біологія (7-е изд.) Cengage Learning.