Aktiv transport

Vi forklarer hva som er primær og sekundær aktiv transport, hvordan molekylene beveger seg, og vi gir eksempler

Hva er aktiv transport?

Han Aktiv transport Det er bevegelse av stoffer fra den ene siden av cellemembranene mot konsentrasjonsgradienten, det vil si hvor de er mindre konsentrert der de er mer konsentrerte. Siden det ikke skjer spontant, er det en prosess som vanligvis krever energi.

Alle celler som eksisterer i naturen er avgrenset av en lipidmembran som oppfører seg som en sempermerbar barriere, det vil si som tillater passering av noen stoffer og forhindrer andres passering fra innsiden og ut og omvendt.

Stort antall molekyler beveger seg med passiv transport fra den ene siden av cellene, men en viktig del av cellulære mekanismer og derfor av livet per se De er avhengige av aktiv transport av ioner og molekyler som glukose, natrium, kalium, kalsium, blant mange andre.

Siden aktiv transport ikke er en energisk gunstig prosess (den er "oppoverbakke), er den vanligvis festet, direkte eller indirekte, til en annen prosess som er som en oksidasjonsreaksjon, ATP -hydrolyse, til strømmen av kjemiske arter til fordel for gradienten din, til absorpsjon av sollys, etc.

Hvordan beveger molekyler seg i aktiv transport?

Bevegelsen av molekyler eller stoffer fra den ene siden av cellemembranene kan oppstå på to måter:

• PAngripende: Når molekylene krysser membranene spontant ved enkel diffusjon -eller forenklet av porer og proteinkanaler-. I dette tilfellet søkes den kjemiske balansen mellom rommene, det vil si etter dens elektrokjemiske eller konsentrasjonsgradient (fra et sted med større konsentrasjon til en lavere konsentrasjon).
• TILCitally: Når molekylene transporteres fra den ene siden av cellemembranene mot konsentrasjonen eller belastningsgradienten. Dette resulterer i dens ulik akkumulering eller i forskyvningen av den kjemiske balansen mellom rommene; Den trenger energi (den er termodynamisk ugunstig, det vil si endegonic) og deltakelse av spesielle proteintransportører.

Primær aktiv transport

Primær aktiv transport er den der transport av et molekyl mot kjemikaliet (noe.

Kan tjene deg: Vacuolas

De vanligste eksemplene på primær aktiv transport er hovedsakelig representert av de som bruker energien som frigjøres under hydrolyse av adenosin -tryfosfat (ATP), et molekyl ansett som den viktigste celleenergivalutaen.

Natrium-potassiumbomben er et eksempel på aktiv transport

Dyreceller, for eksempel, beveger seg aktivt eller transport (mot deres gradient) natrium (Na+) og kalium (K+), ved bruk av en veldig spesiell transportørproteinstruktur kjent som Natrium-potasio bombe. Dette er ansvarlig for å utvise natriumioner og introdusere kaliumioner i celleinteriør, mens du hydrolyserer ATP.

Det er viktig å huske på at mange av proteinene som deltar i denne typen transport kalles "bomber".

Hvordan fungerer Na+/K -transportøren+?

Natrium- og kaliumkonsentrasjoner er forskjellige i dyreceller: kalium er i større konsentrasjon på det intracellulære nivået, med hensyn til det ytre miljø, og natrium er mindre konsentrert inne i cellen enn utenfor. Den aktive transporten takket være natrium/kaliumbomben er som følger:

1. Pumpen er "åpnet" i det cytosoliske rommet og forbinder 3 natriumioner (Na+), som utløser hydrolyse av et ATP -molekyl (pumpen er fosforylert).
2. Med ATP -hydrolyse endrer pumpen sin strukturelle form og er orientert som "åpen" for det ekstracellulære rommet, der natriumioner lar gå for et fenomen med affinitetsreduser.
3. I denne posisjonen er nå pumpen i stand til å slå sammen 2 kaliumioner (K+), noe. Denne åpningen frigjør kaliumioner inne i cellen, og er klar for en annen transportsyklus.

Generelt primær aktiv transport oppnår etablering av viktige elektrokjemiske gradienter fra flere synspunkter for celleaktivitet.

Sekundær aktiv transport

Sekundær aktiv transport er transport av et molekyl eller løst mot den elektriske eller konsentrasjonsgradienten (endergonisk prosess, som krever energi) som er festet til transporten av et annet molekyl til fordel for dens gradient (eksergonisk prosess, som frigjør energi).

Spesialiteten til denne typen aktiv transport har å gjøre med gradienten av molekylet som tilsynelatende beveger seg med passiv transport tidligere ble etablert ved en primær aktiv transportprosess, det vil si at den også brukte energi.

Kan tjene deg: plasmodesmos

Hvordan virker det?

Primær aktiv transport av positive eller negativt belastede ioner klarer å etablere en elektrokjemisk gradient inne i celleinteriøret; Denne typen transport anses generelt som en "energilagring" -mekanisme.

Årsaken til den forrige uttalelsen skyldes at når de samme ionene som ble transportert aktivt, blir mobilisert ved passiv transport, eller hva som er det samme, til fordel for konsentrasjonsgradienten, frigjøres energi, siden det er en eksergonisk prosess.

Sekundær aktiv transport kalles på denne måten fordi den bruker den "lagrede" energien i form av en ionisk konsentrasjonsgradient (som ble etablert ved primær aktiv transport), for å bevege andre molekyler mot konsentrasjonsgradienten samtidig som oppstår passiv Transport av de som først ble introdusert ved primær transport.

Vanligvis er proteinene som deltar i denne typen aktiv transport Kotransportører som bruker energien i elektrokjemiske gradienter. Denne samlingen kan flytte molekyler i samme retning (SimPortadores) eller i motsatte retninger (anti -transportører).

Et godt eksempel på "Simport" sekundær aktive "Cotransport" er den som er laget av natrium/glukosekotransportør i cellemembranen til cellene som er til stede i tarmslimhinnen til dyrene.

Na+/glukosetransportøren (kilde: Alejandro Porto, via Wikimedia Commons)

Denne transportøren flytter natriumioner til fordel for konsentrasjonsgradienten inn i cellen, mens man transporterer glukosemolekyler inn i det cellulære interiøret, mot konsentrasjonsgradienten.

Aktive transporteksempler

Aktiv transport er en prosess av grunnleggende betydning for cellelivet, så mange eksempler kan siteres, blant dem:

• Pumper (primær aktiv transport) som er ansvarlige for aktiv ionetransport, små hydrofile molekyler, lipider, etc.
• Transportører (kotransportører, sekundær aktiv transport) som er ansvarlige for bevegelse av molekyler som glukose, aminosyrer, noen ioner og annet sukker, blant andre.

Pumper flyttet av ATP for primær aktiv transport

Aktiv transport er generelt en ekstremt viktig transportmekanisme for alle celler, både prokaryoter (bakterier og buer) og eukaryoter (dyr, planter og sopp).

Det kan tjene deg: Cilia: Kjennetegn, struktur, funksjoner og eksempler

Primær aktiv transport er vanligvis mediert av en type protein eller proteinkompleks.

Disse proteinene er i hovedsak ansvarlige for bevegelse av ioner mot konsentrasjonsgradienten, ved bruk av energien som frigjøres ved ATP -hydrolyse.

Alle disse bombene har vanligvis forskjellige steder for ATP -unionen, vanligvis på membransiden der de blir møtt med cytosol og i henhold til disse unionsstedene og identiteten til underenhetene som utgjør dem, er det forskjellige typer av typer typer typer Pumper Transportører:

• Pumpene i "P" -klassen, blant dem er protonene i plasmamembranen til bakterier, planter og sopp; Na+/K+og Ca+2 pumper av plasmamembranen til alle eukaryote celler, etc.
• "V" -klassepumpene, som for eksempel de tomme membranene til planter, sopp og gjær; Lysosomene pumper av dyreceller og pumper i plasmamembranen til noen bein- og nyreceller.
• "F" -klassepumpene, blant dem er de av bakterieplasmamembranen, den indre mitokondrielle membranen og den tilacoidale membranen til kloroplaster i planteceller.
• "ABC" transporter superfamiliepumper, som inkluderer aminosyretransportører, sukker, peptider, fosfolipider, lipofile medisiner og andre molekyler i noen dyre- og bakterieceller.

Referanser

1. Alberts, f., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Essensiell cellebiologi. Garland Science.
2. Alberts, f., Johnson, a., Lewis, J., Morgan, d., Raff, m., & Keith Roberts, P. W. (2018). Biologi av cellemolekylæren.
3. Lodish, h., Berk, a., Kaiser, ca. TIL., Krieger, m., Scott, m. P., Bretscher, a.,… & Matsudaira, P. (2008). Molekylær cellebiologi. Macmillan.
4. Murray, k., Rodwell, v., Bender, d., Botham, k. M., Weil, s. TIL., & Kennelly, P. J. (2009). Harpers illustrerte biokjemi. 28 (s. 588). New York: McGraw-Hill.
5. Nelson, d. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Lehninger prinsipper for biokjemi. Macmillan.