Aktívna transport

Vysvetľujeme, čo je primárny a sekundárny aktívny transport, ako sa molekuly pohybujú a uvádzame príklady

Čo je aktívny transport?

On Aktívna transport Je to pohyb látok z jednej strany bunkových membrán proti ich koncentračnému gradientu, to znamená, odkiaľ sú menej koncentrované, kde sú koncentrovanejšie. Pretože sa to nestane spontánne, je to proces, ktorý zvyčajne vyžaduje energiu.

Všetky bunky, ktoré v prírode existujú v prírode, sú vymedzené lipidovou membránou, ktorá sa správa ako semipermaktívna bariéra, ktorá umožňuje priechod niektorých látok a zabraňuje prechodu ostatných zvnútra von a naopak.

Veľký počet molekúl sa pohybuje pasívnym transportom z jednej strany buniek, ale dôležitou súčasťou bunkových mechanizmov, a teda aj života samy Závisia od aktívneho transportu iónov a molekúl, ako je glukóza, sodík, draslík, vápnik,.

Pretože aktívny transport nie je energeticky priaznivý proces (je „do kopca), zvyčajne sa pripája priamo alebo nepriamo k inému procesu, ktorý je ako oxidačná reakcia, hydrolýza ATP, k toku chemických druhov v prospech vášho gradientu, na absorpciu slnečného svetla atď.

Ako sa molekuly pohybujú aktívnym transportom?

Pohyb molekúl alebo látok z jednej strany bunkových membrán sa môže vyskytnúť dvoma spôsobmi:

• PPrimerane: Keď molekuly spontánne prechádzajú cez membrány jednoduchým difúznym alebo uľahčeným pórmi a proteínovými kanálmi-. V tomto prípade sa hľadá chemická rovnováha medzi kompartmentmi, tj po jeho elektrochemickom alebo koncentračnom gradiente (od miesta väčšej koncentrácie po nižšiu koncentráciu).
• DoCitovo: Keď sa molekuly transportujú z jednej strany bunkových membrán proti ich koncentrácii alebo gradiente zaťaženia. To má za následok nerovnakú akumuláciu alebo k posunu chemickej rovnováhy medzi kompartmentmi; Potrebuje energiu (je termodynamicky nepriaznivá, to je engonické) a účasť špeciálnych proteínových transportérov.

Primárny transport

Primárny aktívny transport je transport, kde je transport molekuly proti jej chemikálii (čo vedie k jej akumulácii na jednej strane membrány) priamo spojené s exergonickou chemickou reakciou, tj na reakciu, kde uvoľňuje energiu.

Môže vám slúžiť: Vacuolas

Najbežnejšie príklady primárneho aktívneho transportu predstavujú hlavne tí, ktorí využívajú energiu uvoľňovanú počas hydrolýzy adenozínového tryfosfátu (ATP), molekula považovaná za najdôležitejšiu menu bunkovej energie.

Bomba sodíka-draslíka je príkladom aktívnej transportu

Napríklad živočíšne bunky sa aktívne pohybujú alebo transportujú (proti svojmu gradientu) sodíka (Na+) a draslíka (k+), pomocou veľmi špeciálnej štruktúry dopravníka známej ako Bomba sodného. To je zodpovedné za vylúčenie sodíkových iónov a zavedenie iónov draslíka do interiéru buniek, zatiaľ čo hydrolyzuje ATP.

Je dôležité mať na pamäti, že mnoho proteínov, ktoré sa zúčastňujú na tomto type transportu, sa nazývajú „bomby“.

Ako funguje transportér Na+/K+?

Koncentrácie sodíka a draslíka sa líšia v živočíšnych bunkách: draslík je vo väčšej koncentrácii na intracelulárnej úrovni, vzhľadom na vonkajšie prostredie a sodík je vo vnútri bunky menej koncentrovaný ako vonkajší. Jeho aktívny transport vďaka bombe sodíka/draslíka je nasledujúci:

1. Čerpadlo je „otvorené“ v cytosolickom priestore a spája 3 sodné ióny (Na+), ktoré spúšťa hydrolýzu molekuly ATP (čerpadlo je fosforylované).
2. Pri hydrolýze ATP sa čerpadlo zmení na svoj štrukturálny tvar a je orientované ako „otvorené“ do extracelulárneho priestoru, kde ióny sodíka púšťajú fenomén afinity.
3. V tejto polohe je teraz čerpadlo schopné spojiť 2 ióny draslíka (k+), čo vedie k parazfory pumpe a jeho zmene v počiatočnej podobe, otvorené smerom k cytosolu. Tento úvod uvoľňuje ióny draslíka vo vnútri bunky a je pripravený na ďalší transportný cyklus.

Vo všeobecnosti primárna aktívna transport dosahuje vytvorenie dôležitých elektrochemických gradientov z viacerých hľadísk pre bunkovú aktivitu.

Sekundárny transport

Sekundárny aktívny transport je transport molekuly alebo rozpustenej látky s jeho elektrickým alebo koncentračným gradientom (endergonický proces, ktorý vyžaduje energiu), ktorý je pripojený k transportu inej molekuly v prospech jeho gradientu (exergonický proces, ktorý uvoľňuje energiu).

Osobitnosť tohto typu aktívneho transportu súvisí s gradientom molekuly, ktorá sa zjavne pohybuje pasívnym transportom, bola predtým stanovená primárnym aktívnym transportným procesom, to znamená, že využíval aj energiu.

Môže vám slúžiť: plazmodesmos

Ako to funguje?

Primárny aktívny transport pozitívnych alebo negatívne naložených iónov dokáže vytvoriť elektrochemický gradient vo vnútri interiéru buniek; Tento typ dopravy sa všeobecne považuje za mechanizmus „skladovania energie“.

Dôvodom predchádzajúceho vyhlásenia je skutočnosť, že keď sa rovnaké ióny, ktoré sa aktívne prepravovali, mobilizované pasívnym transportom alebo čo je rovnaké v prospech jeho koncentračného gradientu, energia sa uvoľňuje, pretože ide o exergonický proces.

Sekundárny aktívny transport sa nazýva týmto spôsobom, pretože využíva „uloženú“ energiu vo forme iónového koncentračného gradientu (ktorý bol zavedený primárnym aktívnym transportom), na presunutie iných molekúl oproti jeho koncentračnému gradientu v rovnakom čase, ktorý sa vyskytuje pasívny preprava tých, ktoré boli prvýkrát zavedené primárnou prepravou.

Zvyčajne sú proteíny, ktoré sa zúčastňujú na tomto type aktívneho transportu Kotransportéry ktoré využívajú energiu obsiahnutú v elektrochemických gradientoch. Táto zbierka sa môže pohybovať molekuly rovnakým smerom (Simportadores) alebo v opačných smeroch (anti -transportéry).

Dobrým príkladom „Simport“ sekundárneho aktívneho „kotransportu“ je ten, ktorý vyrobil kotransporter sodíka/glukózy v bunkovej membráne buniek prítomných v črevnej sliznici zvierat.

Dopravník Na+/glukóza (Zdroj: Alejandro Porto, cez Wikimedia Commons)

Tento transportér presúva sodné ióny v prospech jeho koncentračného gradientu do bunky, pričom transportuje molekuly glukózy do bunkového vnútra, proti jeho koncentračnému gradientu.

Príklady aktívneho transportu

Aktívna transport je proces zásadného významu pre životnosť buniek, medzi nimi možno uviesť veľa príkladov:

• Čerpadlá (primárny aktívny transport), ktoré sú zodpovedné za aktívny transport iónov, malé hydrofilné molekuly, lipidy atď.
• Transportéry (kotransportéry, sekundárny aktívny transport), ktoré sú zodpovedné za pohyb molekúl, ako je glukóza, aminokyseliny, niektoré ióny a iné cukry,.

Čerpadlá presunuté pomocou ATP na primárny aktívny transport

Aktívny transport je všeobecne mimoriadne dôležitým transportným mechanizmom pre všetky bunky, prokaryoty (baktérie a oblúky) a eukaryoty (zvieratá, rastliny a huby).

Môže vám slúžiť: Cilia: Charakteristiky, štruktúra, funkcie a príklady

Primárny aktívny transport je zvyčajne sprostredkovaný typom proteínového alebo proteínového komplexu.

Tieto proteíny sú v podstate zodpovedné za pohyb iónov proti ich koncentračnému gradientu pomocou energie uvoľnenej hydrolýzou ATP.

Všetky tieto bomby majú zvyčajne rôzne miesta pre únia ATP, zvyčajne na membránovej strane, kde čelia cytosolu a podľa týchto miest Únie a identity podjednotiek, ktoré ich tvoria, existujú rôzne typy Čerpadlá Prepravcovia:

• Čerpadlá triedy „P“, medzi ktorými patria protóny plazmatickej membrány baktérií, rastlín a húb; Na+/k+a Ca+2 čerpadlá plazmatickej membrány všetkých eukaryotických buniek atď.
• Čerpadlá triedy „V“, napríklad čerpadlá prázdnej membrány rastlín, húb a kvasiniek; Lysozómy pumpy živočíšnych buniek a pumpy v plazmatickej membráne niektorých kostí a obličkových buniek.
• Čerpadlá triedy „F“, medzi ktorými patria bakteriálna plazmatická membrána, vnútorná mitochondriálna membrána a tilakoidná membrána chloroplastov v rastlinných bunkách.
• Čerpadlá „ABC“ transportné nadrodiny, ktoré zahŕňajú aminokyselinové dopravníky, cukry, peptidy, fosfolipidy, lipofilné lieky a iné molekuly v niektorých zvieracích a bakteriálnych bunkách.

Odkazy

1. Alberts, b., Bray, D., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Základná bunková biológia. Girlandská veda.
2. Alberts, b., Johnson, a., Lewis, J., Morgan, D., Raff, m., & Keith Roberts, P. W. (2018). Biológia molekulárnej bunky.
3. Ubytovňa, h., Berk, a., Kaiser, C. Do., Krieger, m., Scott, m. P., Bretscher, a.,… & Matsudaira, str. (2008). Biológia molekulárnych buniek. Macmillan.
4. Murray, K., Rodwell, V., Bender, D., Botham, K. M., Weil, p. Do., & Kennelly, P. J. (2009). Harperova ilustrovaná biochémia. 28 (P. 588). New York: McGraw-Hill.
5. Nelson, D. L., Lehninger, a. L., & Cox, M. M. (2008). Lehninger princípy biochémie. Macmillan.