Aktiven prevoz

Pojasnjujemo, kaj je primarni in sekundarni aktivni transport, kako se gibljejo molekule, in dajemo primere

Kaj je aktivni prevoz?

On Aktiven prevoz To je gibanje snovi z ene strani celičnih membran proti njihovemu koncentracijskemu gradientu, to je od tam, kjer so manj koncentrirani tam, kjer so bolj koncentrirani. Ker se ne zgodi spontano, je to postopek, ki običajno potrebuje energijo.

Vse celice, ki obstajajo v naravi, omejuje lipidna membrana, ki se obnaša kot polprevodna pregrada, to pomeni, da omogoča prehod nekaterih snovi in ​​preprečuje prehod drugih od znotraj in obratno.

Veliko število molekul se giblje s pasivnim transportom z ene strani celic, vendar pomemben del celičnih mehanizmov in s tem življenja po sebi Od številnih drugih so odvisne od aktivnega transport ionov in molekul, kot so glukoza, natrij, kalij, kalcij.

Ker aktivni transport ni energijsko ugoden proces (je "navkreber), je običajno neposredno ali posredno pritrjen na drug postopek, ki je kot oksidacijska reakcija, hidroliza ATP, na pretok kemičnih vrst v prid vašemu gradientu, do absorpcije sončne svetlobe itd.

Kako se molekule premikajo v aktivnem prevozu?

Gibanje molekul ali snovi z ene strani celičnih membran se lahko pojavi na dva načina:

• StrUsposabno: Ko molekule spontano prečkajo membrane s preprosto difuzijo -ali ki jih olajšajo pore in beljakovinski kanali-. V tem primeru se išče kemično ravnovesje med oddelki, torej po njegovem elektrokemičnem ali koncentracijskem gradientu (od mesta večje koncentracije do nižje koncentracije).
• DoCitalno: Ko se molekule prevažajo z ene strani celičnih membran proti njihovi koncentraciji ali gradientu obremenitve. To ima za posledico njegovo neenako kopičenje ali premik kemičnega ravnovesja med predelki; Potrebuje energijo (je termodinamično neugoden, to je končna) in sodelovanje posebnih beljakovinskih prevoznikov.

Primarni aktivni prevoz

Primarni aktivni transport je tisti, kjer je transport molekule proti njeni kemikaliji (kar ima za posledico kopičenje na eni strani membrane) neposredno povezan z eksergonsko kemijsko reakcijo, to je reakcijo, kjer se sprošča energija.

Vam lahko služi: vakuole

Najpogostejši primeri primarnega aktivnega prometa predstavljajo predvsem tisti, ki uporabljajo energijo, ki se sprošča med hidrolizo adenozina trifosfata (ATP), molekula, ki velja za najpomembnejšo celično energijsko valuto.

Bomba natrijeve-potasijeve bombe je primer aktivnega prevoza

Živalske celice, na primer, aktivno premikajo ali prenašajo (proti gradientnemu) natriju (Na+) in kaliju (K+) Bomba natrijeve-potasio. To je odgovorno za izgon natrijevih ionov in uvajanje kalijevih ionov v celično notranjost, hkrati pa hidroliziranje ATP.

Pomembno je imeti v mislih, da se veliko beljakovin, ki sodelujejo v tej vrsti prevoza, imenujejo "bombe".

Kako deluje NA+/K+?

Koncentracije natrija in kalija so v živalskih celicah različni: kalij je v večji koncentraciji na znotrajcelični ravni glede na zunanje okolje, natrij pa je v celici manj koncentriran kot zunaj. Njegov aktivni prevoz zahvaljujoč natrijevi/kalijevi bombi je naslednji:

1. Črpalka je "odprta" v citosolnem prostoru in se pridruži 3 natrijevim ionom (Na+), kar sproži hidrolizo molekule ATP (črpalka je fosforilirana).
2. S hidrolizo ATP črpalka spremeni svojo strukturno obliko in je usmerjena kot "odprt" v zunajcelični prostor, kjer se natrijevi ioni odpuščajo za pojav afinitete zmanjšanje afinitete.
3. V tem položaju je zdaj črpalka sposobna povezati 2 kalijevi ioni (K+), kar ima za posledico parazforilacijo črpalke in njegovo spremembo v začetni obliki, odprto proti citosolu. Ta odprtina sprošča kalijeve ione znotraj celice in je pripravljen na drug transportni cikel.

Na splošno primarni aktivni transport doseže vzpostavitev pomembnih elektrokemijskih gradientov z več vidikov za celično aktivnost.

Sekundarni aktivni transport

Sekundarni aktivni transport je transport molekule ali topljene proti njenemu električnemu ali koncentracijskemu gradientu (endergonični proces, ki zahteva energijo), ki je pritrjen na transport druge molekule v prid njenemu gradientu (eksperkonski proces, ki sprošča energijo).

Posebnost te vrste aktivnega prevoza je povezana z gradientom molekule, ki se očitno premika s pasivnim prevozom.

Vam lahko služi: plazmodesmos

Kako deluje?

Primarni aktivni transport pozitivnih ali negativno obremenjenih ionov uspe vzpostaviti elektrokemični gradient znotraj celične notranjosti; Ta vrsta transporta na splošno velja za mehanizem "shranjevanja energije".

Razlog za prejšnjo izjavo je posledica dejstva, da ko se isti ioni, ki so bili aktivno prevažali.

Sekundarni aktivni transport se imenuje na ta način, ker uporablja "shranjeno" energijo v obliki ionskega koncentracijskega gradienta (ki ga je vzpostavil primarni aktivni transport), da se druge molekule premikajo proti njenemu koncentracijskemu gradientu, ki se pojavi pasivno prevoz tistih, ki so jih prvič uvedli s primarnim prevozom.

Ponavadi so beljakovine, ki sodelujejo pri tej vrsti aktivnega prevoza Kotransporter ki uporabljajo energijo v elektrokemičnih gradientih. Ta zbirka lahko molekule premakne v isto smer (SimportAdores) ali v nasprotne smeri (anti -transporterji).

Dober primer "Simport" sekundarnega aktivnega "kotransport" je tisti, ki ga natrija/glukoza kotransporter izdeluje v celični membrani celic, ki so prisotne v črevesni sluznici živali.

Transporter Na+/glukoza (vir: Alejandro Porto, prek Wikimedia Commons)

Ta transporter premika natrijeve ione v prid koncentracijskemu gradientu v celico, hkrati pa prevaža molekule glukoze v celično notranjost, proti koncentracijski gradientu.

Aktivni primeri prevoza

Aktivni transport je proces temeljnega pomena za življenje v celici, med njimi je mogoče navesti veliko primerov:

• Črpalke (primarni aktivni transport), ki so odgovorne za aktivni transport ionov, majhne hidrofilne molekule, lipide itd.
• Transporterji (kotransporti, sekundarni aktivni transport), ki so odgovorni za gibanje molekul, kot so glukoza, aminokisline, nekatere ione in drugi sladkorji.

Črpalke, ki jih je ATP premaknil za primarni aktivni transport

Aktivni transport je na splošno izredno pomemben transportni mehanizem za vse celice, tako prokariote (bakterije in loki) kot evkariote (živali, rastline in glive).

Lahko vam služi: cilia: značilnosti, struktura, funkcije in primeri

Primarni aktivni transport običajno posreduje vrsta beljakovin ali beljakovinskega kompleksa.

Ti proteini so v bistvu odgovorni za gibanje ionov proti njihovemu koncentracijskemu gradientu z uporabo energije, ki jo sprošča hidroliza ATP.

Vse te bombe imajo običajno različna mesta za Union ATP, običajno na membranski strani, kjer se soočajo s citosolom, in glede na te site in identiteto podenot, ki jih sestavljajo, obstajajo različne vrste Črpalke Prevozniki:

• Črpalke razreda "P", med katerimi so protoni plazemske membrane bakterij, rastlin in gliv; Na+/K+in Ca+2 črpalke plazemske membrane vseh evkariontskih celic itd.
• Črpalke razreda "V", kot so prazne membrane rastlin, gliv in kvasovk; Lizosome črpalke živalskih celic in črpalk v plazemski membrani nekaterih kosti in ledvičnih celic.
• Črpalke "F", med katerimi so tiste iz bakterijske plazemske membrane, notranje mitohondrijske membrane in tilakoidne membrane kloroplastov v rastlinskih celicah.
• "ABC" transportne črpalke, ki vključujejo aminokislinske transporterje, sladkorje, peptide, fosfolipide, lipofilna zdravila in druge molekule v nekaterih živalskih in bakterijskih celicah.

Reference

1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Bistvena celična biologija. Garland Science.
2. Alberts, b., Johnson, a., Lewis, J., Morgan, d., Raff, m., & Keith Roberts, P. W. (2018). Biologija celične molekularne.
3. Lodish, h., Berk, a., Kaiser, c. Do., Krieger, m., Scott, m. Str., Bretscher, a.,… & Matsudaira, str. (2008). Biologija molekulskih celic. Macmillan.
4. Murray, k., Rodwell, v., Bender, d., Botham, k. M., Weil, str. Do., & Kennelly, str. J. (2009). Harperjeva ilustrirana biokemija. 28 (str. 588). New York: McGraw-Hill.
5. Nelson, d. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Lehningerjeva načela biokemije. Macmillan.