Aktiivne transport, mis see koosneb, esmane ja keskharidus



The aktiivne transport on rakulise transpordi liik, mille kaudu lahustunud molekulid liiguvad läbi rakumembraani piirkonnast, kus on madalam soluutide kontsentratsioon piirkonda, kus nende kontsentratsioon on suurem.

Loomulikult juhtub see, et molekulid liiguvad küljelt, kus nad on kõige rohkem koondunud poole poole, kus nad on vähem kontsentreeritud; on see, mis toimub spontaanselt, rakendamata protsessi energiat. Sel juhul öeldakse, et molekulid liiguvad kontsentratsiooni gradiendi kasuks.

Seevastu liiguvad aktiivses transportimises osakesed kontsentratsioonigradienti ja tarbivad seetõttu rakust energiat. See energia pärineb tavaliselt adenosiintrifosfaadist (ATP).

Mõnikord on lahustunud molekulidel kõrgem kontsentratsioon rakus kui väljaspool, kuid kui organism vajab neid, transpordivad need molekulid raku membraanis leiduvate transportvalkude sissepoole..

Indeks

  • 1 Mis on aktiivne transport??
  • 2 Esmane aktiivne transport
  • 3 Teisene aktiivne transport
    • 3.1 Kaasvedajad
  • 4 Erinevus eksotsütoosi ja aktiivse transpordi vahel
  • 5 Viited

Mis on aktiivne transport??

Et mõista, milline aktiivne transport koosneb, on vaja mõista, mis toimub membraani mõlemal küljel, mille kaudu transport toimub..

Kui aine on erinevates kontsentratsioonides membraani vastaskülgedel, on öeldud, et on olemas kontsentratsioonigradient. Kuna aatomitel ja molekulidel võib olla elektriline laeng, võib membraanide mõlemal küljel asuvate sektsioonide vahel moodustada ka elektrilised gradientid..

Elektrilises potentsiaalis esineb erinevusi iga kord, kui ruumis on laengud eraldatud. Tegelikult on elusrakkudel sageli nn membraanipotentsiaal, milleks on elektrivõimsuse (pinge) erinevus membraanil, mis on tingitud tasude ebavõrdsest jaotusest.

Bioloogilistes membraanides on kalded tavalised, mistõttu kulub teatud molekulide liigutamiseks nende gradientide suhtes sageli energiakulu.

Energiat kasutatakse nende ühendite ülekandmiseks valkude kaudu, mis on sisestatud membraanile ja toimivad transportijatena.

Kui valgud sisestavad kontsentratsiooni gradiendi vastu molekule, on see aktiivne transport. Kui nende molekulide transportimine ei vaja energiat, siis on transport passiivne. Sõltuvalt sellest, kust energia pärineb, võib aktiivne transport olla primaarne või sekundaarne.

Esmane aktiivne transport

Esmane aktiivne transport on selline, mis kasutab otseselt keemilist energiaallikat (nt ATP) molekulide liigutamiseks läbi membraani selle gradienti vastu.

Bioloogias üks peamisi näiteid selle esmase aktiivse transpordi mehhanismi illustreerimiseks on naatrium-kaaliumpump, mis leidub loomarakkudes ja mille funktsioon on nende rakkude jaoks oluline..

Naatrium-kaaliumpump on membraanvalk, mis transpordib naatriumi rakust ja kaaliumist rakku. Selle transpordi teostamiseks vajab pump ATP-lt energiat.

Teisene aktiivne transport

Teisene aktiivne transport on see, mis kasutab rakus talletatud energiat, see energia erineb ATP-st ja sealt eristub see kahe transpordiliigi vahel..

Sekundaarse aktiivse transpordi poolt kasutatav energia pärineb primaarse aktiivse transpordi poolt tekitatud gradientidest ja seda saab kasutada teiste molekulide transportimiseks nende kontsentratsioonigradientide suhtes..

Näiteks naatrium-ioonide kontsentratsiooni suurendamisega ekstratsellulaarses ruumis tekib naatrium-kaaliumpumba toimimise tõttu elektrokeemiline gradient selle iooni kontsentratsioonierinevusest membraani mõlemal küljel..

Nendes tingimustes kalduvad naatriumioonid liikuma oma kontsentratsioonigradienti kasuks ja naaseksid raku sisemusse transportervalkude kaudu..

Kaasvedajad

Naatriumi elektrokeemilise gradienti energiat saab kasutada teiste ainete transportimiseks nende gradientide vastu. Mis juhtub, on ühine transport ja seda viivad läbi transportervalgud, mida nimetatakse kaasautoriteks (sest nad transpordivad samaaegselt kahte elementi).

Olulise kaas-transporteri näide on naatriumi- ja glükoosivahetusvalk, mis transpordib naatriumkatioone selle gradienti kasuks ja omakorda kasutab seda energiat glükoosi molekulide sisenemiseks selle gradienti vastu. See on mehhanism, millega glükoos siseneb elusrakkudesse.

Eelmises näites liigutab kaasransportervalk kahte elementi samas suunas (raku sisemusse). Kui mõlemad elemendid liiguvad samas suunas, nimetatakse neid transportivaks valguks simport.

Kaasvedajad võivad aga ühendeid mobiliseerida ka vastassuunas; sel juhul nimetatakse kandjavalku antiporteriks, kuigi neid tuntakse ka vahetus- või vastukaalutajatena.

Antihüdroksiidi näide on naatriumi- ja kaltsiumvahetaja, mis teostab ühe kõige olulisema rakulise protsessi rakkude eemaldamiseks kaltsiumi. See kasutab elektrokeemilise naatriumi gradiendi energiat, et mobiliseerida kaltsiumi väljaspool rakku: iga kolme naatriumkatiooni puhul, mis sisenevad, kustub üks kaltsiumi katioon..

Eksotsütoosi ja aktiivse transpordi erinevus

Eksotsütoos on veel üks oluline mobiilside mehhanism. Selle ülesandeks on eemaldada raku jääkmaterjal ekstratsellulaarsele vedelikule. Eksotsütoosi korral vahendab transporti vesiikulid.

Eksotsütoosi ja aktiivse transpordi peamiseks erinevuseks on see, et eksositoosis pakitakse transporditav osakest membraani (vesikulaar) ümbritsevasse struktuuri, mis sulandub rakumembraaniga, et vabastada selle sisu väljapoole..

Aktiivses transpordis saab transporditavaid elemente liigutada mõlemas suunas, sissepoole või väljapoole. Seevastu eksotsütoos edastab oma sisu ainult väljastpoolt.

Lõpuks, aktiivne transport hõlmab valke transpordivahendina, mitte membraanseid struktuure nagu eksotsütoos.

Viited

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Raku molekulaarbioloogia (6. trükk). Garland Science.
  2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Bioloogia (2. väljaanne) Pearson Education.
  3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molekulaarrakkude bioloogia (8. väljaanne). W. H. Freeman ja Company.
  4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Elu: bioloogia teadus (7. trükk). Sinauer Associates ja W. H. Freeman.
  5. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Bioloogia (7. ed.) Cengage'i õppimine.