AKTYVUS TRANSPORTAS: PIRMINIS IR ANTRINIS TRANSPORTAS - BIOLOGIJA - 2025

Aktyvi transporto yra transporto ląstelių tipo, pagal kurį tirpinio molekulės pereiti per ląstelės membranos, iš regiono, mažesnės koncentracijos iš tirpinių į zoną, kurioje iš jų koncentracija yra didesnė.

Kas vyksta natūraliai, tai, kad molekulės juda iš šono, kur jos yra labiau koncentruotos, į šoną, kur jos yra mažiau koncentruotos; Būtent tai įvyksta savaime, o procese nenaudojama jokia energija. Manoma, kad tokiu atveju molekulės juda žemyn koncentracijos gradientu.

Priešingai, aktyviojo transporto metu dalelės juda prieš koncentracijos gradientą ir todėl sunaudoja energiją iš ląstelės. Paprastai ši energija gaunama iš adenozino trifosfato (ATP).

Ištirpusių molekulių koncentracija ląstelės viduje kartais būna didesnė nei išorėje, tačiau jei kūnui jų reikia, šios molekulės į vidų pernešamos pernešamųjų baltymų, esančių ląstelės membranoje.

Kas yra aktyvus transportas?

Norint suprasti, iš ko susideda aktyvusis transportas, būtina suprasti, kas vyksta abiejose membranos pusėse, per kurias vyksta transportavimas.

Kai medžiagos skirtingos koncentracijos yra priešingose ​​membranos pusėse, sakoma, kad yra koncentracijos gradientas. Kadangi atomai ir molekulės gali būti įkraunami elektra, tada tarp skyrių abiejose membranos pusėse gali susidaryti ir elektriniai nuolydžiai.

Joninis judėjimas yra selektyvus katijonams ar anijonams dėl poros dydžio ir jos poliarizacijos. Kai du anijonai pereina iš ląstelės vidaus į išorę, išorė keičiasi nuo +5 iki +3. Šaltinis: „Wikimedia“ puslapiai. Autorius: metilizopropilizergamidas.

Kiekvieną kartą, kai grynasis krūvių atskyrimas erdvėje yra elektrinis potencialo skirtumas. Tiesą sakant, gyvos ląstelės dažnai turi tai, kas vadinama membranos potencialu, tai yra membranos elektrinio potencialo (įtampos) skirtumas, kurį sukelia netolygus krūvių pasiskirstymas.

Gradientai yra įprasti biologinėse membranose, todėl dažnai reikia energijos sąnaudų, kad tam tikros molekulės judėtų prieš šiuos nuolydžius.

Energija naudojama šiems junginiams pernešti per baltymus, kurie įterpiami į membraną ir kurie veikia kaip pernešėjai.

Jei baltymai įterpia molekules prieš koncentracijos gradientą, tai yra aktyvusis pernešimas. Jei šių molekulių transportavimui nereikia energijos, laikoma, kad gabenimas yra pasyvus. Priklausomai nuo to, iš kur gaunama energija, aktyvusis transportas gali būti pirminis arba antrinis.

Pagrindinis aktyvus transportas

Pagrindinis aktyvusis transportas yra tas, kuris tiesiogiai naudoja cheminės energijos šaltinį (pvz., ATP) molekulėms perkelti per membraną prieš jos nuolydį.

Vienas iš svarbiausių biologinių pavyzdžių, iliustruojančių šį pirminį aktyvaus pernešimo mechanizmą, yra natrio-kalio pompa, kuri randama gyvūnų ląstelėse ir kurios funkcija šioms ląstelėms yra būtina.

Natrio-kalio pompa yra membraninis baltymas, kuris perneša natrį iš ląstelės ir kalį į ląstelę. Šiam transportavimui siurblys reikalauja ATP energijos.

Antrinis aktyvusis transportas

Antrinis aktyvusis transportas yra tas, kuris naudoja ląstelėje sukauptą energiją. Ši energija skiriasi nuo ATP ir todėl išskiria dvi transporto rūšis.

Antrinio aktyvaus transportavimo metu naudojama energija gaunama iš pirminio aktyvaus transportavimo sukuriamų nuolydžių ir gali būti naudojama kitoms molekulėms pernešti prieš jų koncentracijos gradientą.

Pavyzdžiui, padidinus natrio jonų koncentraciją tarpląstelinėje erdvėje, dėl natrio-kalio pompos veikimo sukuriamas elektrocheminis gradientas dėl šio jono koncentracijos skirtumo abiejose membranos pusėse.

Esant tokioms sąlygoms, natrio jonai linkę judėti išilgai jų koncentracijos gradiento ir pernešdami baltymus grįžta į ląstelės vidų.

Vežėjai

Ši energija, gauta iš elektrocheminio natrio gradiento, gali būti naudojama transportuoti kitas medžiagas pagal jų gradientus. Kas atsitinka, tai yra bendras transportas, kurį vykdo baltymai-transporteriai, vadinami papildomaisiais pernešėjais (nes jie vienu metu perneša du elementus).

Svarbaus papildomo transporterio pavyzdys yra natrio ir gliukozės mainų baltymas, kuris perneša natrio katijonus žemyn savo gradientu ir, savo ruožtu, naudoja šią energiją gliukozės molekulėms įvesti prieš savo gradientą. Tai mechanizmas, kuriuo gliukozė patenka į gyvas ląsteles.

Ankstesniame pavyzdyje baltymas kartu su transporteriu juda dviem elementais ta pačia kryptimi (ląstelės viduje). Kai abu elementai juda ta pačia kryptimi, juos transportuojantis baltymas vadinamas symporteriu.

Tačiau pervežėjai taip pat gali perkelti junginius priešingomis kryptimis; šiuo atveju baltymas transporteris yra vadinamas anti-nešikliu, nors jie taip pat žinomi kaip mainai arba kontr-transporteriai.

Anti-nešiklio pavyzdys yra natrio-kalcio keitiklis, kuris vykdo vieną iš svarbiausių ląstelių procesų šalinant kalcį iš ląstelių. Jis naudoja elektrocheminio natrio gradiento energiją, kad mobilizuotų kalcį už ląstelės ribų: iš kiekvieno kalcio katijono, kuris patenka, išeina vienas kalcio katijonas.

Skirtumas tarp egzocitozės ir aktyvaus transportavimo

Egzocitozė yra dar vienas svarbus ląstelių transportavimo mechanizmas. Jo funkcija yra pašalinti ląstelę iš tarpląstelinio skysčio. Egzocitozėje transportas vyksta vezikulėmis.

Pagrindinis egzocitozės ir aktyvaus transportavimo skirtumas yra tas, kad egzozitozėje gabenamos dalelės yra įvyniotos į struktūrą, apjuostą membrana (pūslelėmis), kuri susilieja su ląstelės membrana, kad išleistų savo turinį į išorę.

Aktyvaus transporto metu gabenamus daiktus galima judinti abiem kryptimis, į vidų arba į išorę. Priešingai, egzocitozė savo turinį perneša tik į išorę.

Galiausiai, aktyvusis transportas yra baltymai kaip transportavimo terpė, o ne membraninės struktūros, kaip egzocitozės metu.

Nuorodos

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. ir Walter, P. (2014). Ląstelės molekulinė biologija (6-asis leidimas). Girlianda mokslas.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biologija (2-asis leidimas) „Pearson Education“.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. ir Martin, K. (2016). Molekulinių ląstelių biologija (8-asis leidimas). WH Freeman ir kompanija.
4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. ir Heller, H. (2004). Gyvenimas: biologijos mokslas (7-asis leidimas). „Sinauer Associates“ ir WH Freeman.
5. Saliamonas, E., Bergas, L. ir Martinas, D. (2004). Biologija (7-asis leidimas) Cengage mokymasis.