AKTIV TRANSPORT: PRIMÆR OG SEKUNDÆR TRANSPORT - BIOLOGI - 2025

Den aktive transport er en transportcelletype, hvorved opløste molekyler bevæger sig over cellemembranen, fra et område med lavere koncentration af opløste stoffer til et område, hvor koncentrationen af ​​disse er højere.

Hvad der sker naturligt er, at molekylerne bevæger sig fra den side, hvor de er mere koncentrerede til den side, hvor de er mindre koncentrerede; Det er, hvad der sker spontant, uden at der indføres nogen form for energi i processen. I dette tilfælde siges molekylerne at bevæge sig nedad i koncentrationsgradienten.

I modsætning hertil bevæger partiklerne sig ved aktiv transport mod koncentrationsgradienten og forbruger følgelig energi fra cellen. Denne energi stammer normalt fra adenosintrifosfat (ATP).

Opløste molekyler har undertiden en højere koncentration inde i cellen end udenfor, men hvis kroppen har brug for dem, transporteres disse molekyler indvendigt af bærerproteiner, der findes i cellemembranen.

Hvad er aktiv transport?

For at forstå, hvad aktiv transport består af, er det nødvendigt at forstå, hvad der sker på begge sider af membranen, gennem hvilken transport foregår.

Når et stof er i forskellige koncentrationer på modsatte sider af en membran, siges det, at der er en koncentrationsgradient. Fordi atomer og molekyler kan lades elektrisk, kan der også dannes elektriske gradienter mellem rumene på hver side af membranen.

Ionisk bevægelse er selektiv til kationer eller anioner på grund af størrelsen på poren og dens polarisering. Når to anioner passerer fra det indre til det ydre af cellen, ændres det ydre fra +5 til +3. Kilde: Wikimedia commons. Forfatter: Methylisopropylisergamid.

Der er en elektrisk potentialeforskel hver gang der er en nettoadskillelse af afgifter i rummet. Faktisk har levende celler ofte det, der kaldes et membranpotentiale, hvilket er forskellen i elektrisk potentiale (spænding) over membranen, som er forårsaget af en ujævn fordeling af ladninger.

Forløb er almindelige i biologiske membraner, så der kræves ofte energiudgifter for at bevæge visse molekyler mod disse gradienter.

Energi bruges til at bevæge disse forbindelser gennem proteiner, der indsættes i membranen, og som fungerer som transportører.

Hvis proteiner indsætter molekyler mod koncentrationsgradienten, er det en aktiv transport. Hvis transporten af ​​disse molekyler ikke kræver energi, siges transporten at være passiv. Afhængig af hvor energien kommer fra, kan aktiv transport være primær eller sekundær.

Primær aktiv transport

Primær aktiv transport er en, der direkte bruger en kilde til kemisk energi (f.eks. ATP) til at bevæge molekyler over en membran mod dens gradient.

Et af de vigtigste eksempler i biologien for at illustrere denne primære aktive transportmekanisme er natrium-kaliumpumpen, som findes i dyre celler, og hvis funktion er essentiel for disse celler.

Natrium-kaliumpumpen er et membranprotein, der transporterer natrium ud af cellen og kalium ind i cellen. For at udføre denne transport kræver pumpen energi fra ATP.

Sekundær aktiv transport

Den sekundære aktive transport er den, der bruger energien, der er lagret i cellen, denne energi er forskellig fra ATP og følgelig skelnes der mellem de to transporttyper.

Energien, der bruges ved sekundær aktiv transport, kommer fra gradienterne, der genereres ved primær aktiv transport, og kan bruges til at transportere andre molekyler mod deres koncentrationsgradient.

For eksempel genereres en elektrokemisk gradient af forskellen i koncentrationen af ​​denne ion på begge sider af membranen ved at øge koncentrationen af ​​natriumioner i det ekstracellulære rum på grund af driften af ​​natrium-kaliumpumpen.

Under disse betingelser ville natriumionerne have tendens til at bevæge sig langs deres koncentrationsgradient og ville vende tilbage til det indre af cellen gennem transporterproteinerne.

-Co-transportører

Denne energi fra den elektrokemiske gradient af natrium kan bruges til at transportere andre stoffer mod deres gradienter. Hvad der sker er en delt transport og udføres af transporterproteiner kaldet co-transportører (fordi de transporterer to elementer samtidig).

Et eksempel på en vigtig co-transporter er natriumglukoseudvekslingsproteinet, som transporterer natriumkationer nedad i dets gradient og på sin side bruger denne energi til at indtaste glukosemolekyler mod dens gradient. Dette er den mekanisme, hvormed glukose trænger ind i levende celler.

I det foregående eksempel bevæger co-transporterproteinet de to elementer i samme retning (inde i cellen). Når begge elementer bevæger sig i samme retning, kaldes proteinet, der transporterer dem, en symporter.

Imidlertid kan co-transportører også flytte forbindelser i modsatte retninger; i dette tilfælde kaldes transporterproteinet en anti-bærer, selvom de også er kendt som vekslere eller modtransportører.

Et eksempel på en antibærer er natrium-calciumbytteren, der udfører en af ​​de vigtigste cellulære processer til fjernelse af calcium fra celler. Den bruger energien fra den elektrokemiske natriumgradient til at mobilisere calcium uden for cellen: en kalsiumkation efterlader for hver tredje natriumkation, der kommer ind.

Forskel mellem exocytose og aktiv transport

Exocytose er en anden vigtig mekanisme for cellulær transport. Dets funktion er at udvise det resterende materiale fra cellen til den ekstracellulære væske. Ved exocytose medieres transport af vesikler.

Den største forskel mellem exocytose og aktiv transport er, at partiklen, der skal transporteres, indkapsles i en struktur omgivet af en membran (vesiklen), der smelter sammen med cellemembranen for at frigive dens indhold udefra.

Ved aktiv transport kan de ting, der skal transporteres, flyttes i begge retninger, indad eller udad. I modsætning hertil transporterer exocytose dets indhold udefra.

Endelig involverer aktiv transport proteiner som transportmedium, ikke membranstrukturer som ved exocytose.

Referencer

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Molecular Biology of the Cell (6. udg.). Garland Science.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biologi (2. udgave) Pearson Education.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molekylær cellebiologi (8. udgave). WH Freeman and Company.
4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Livet: biologiens videnskab (7. udgave). Sinauer Associates og WH Freeman.
5. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologi (7. udg.) Cengage Learning.