Podstawowy a wtórny aktywny transport
Transport aktywny to metoda transportu wielu substancji przez błony biologiczne, wbrew gradientom ich stężeń. W celu wypchnięcia molekuł wbrew gradientowi stężeń zużywana jest swobodna energia. W komórkach eukariotycznych ma to miejsce na błonie komórkowej i błonach wyspecjalizowanych organelli, takich jak mitochondria, chloroplasty itp. Aktywny transport wymaga wysoce specyficznych białek nośnikowych w błonie komórkowej, a białka te mają zdolność przenoszenia substancji wbrew gradientowi stężeń, stąd określane jako „pompy”. Główne role aktywnego transportu obejmują zapobieganie lizie komórek, utrzymywanie nierównych stężeń różnych jonów po obu stronach błony komórkowej oraz utrzymywanie równowagi elektrochemicznej w błonie komórkowej. Transport aktywny może występować na dwa różne sposoby, a mianowicie pierwotny transport aktywny i wtórny transport aktywny.
Co to jest podstawowy aktywny transport?
W pierwotnym transporcie aktywnym dodatnio naładowane jony (H+, Ca2+, Na+ i K+) są przemieszczane przez błony przez białka transportowe. Podstawowe pompy aktywnego transportu, takie jak pompa fotonowa, pompa wapniowa i pompa sodowo-potasowa, są bardzo ważne dla utrzymania życia komórkowego. Na przykład pompa wapniowa utrzymuje gradient Ca2+ przez błonę, a gradient ten jest ważny dla regulacji aktywności komórkowej, takiej jak wydzielanie, tworzenie mikrotubul i skurcze mięśni. Ponadto pompa Na+/K+ utrzymuje potencjał błonowy w całej błonie plazmatycznej.
Co to jest wtórny aktywny transport?
Źródłem energii wtórnych aktywnych pomp transportowych jest gradient stężenia jonu ustalony przez pierwotne pompy energii. Dlatego substancje przenoszące są zawsze sprzężone z jonami przenoszącymi, które odpowiadają za siłę napędową. W większości komórek zwierzęcych siłą napędową wtórnego transportu aktywnego jest gradient stężenia Na+/K+. Wtórny transport aktywny odbywa się dzięki dwóm mechanizmom zwanym antyportem (dyfuzja wymiany) i symportem (kotransportem). W antyportach napędzające jony i cząsteczki transportujące poruszają się w przeciwnym kierunku. Większość jonów jest wymieniana przez ten mechanizm. Na przykład sprzężony ruch jonów chlorkowych i wodorowęglanowych przez membranę jest inicjowany przez ten mechanizm. W symporcie jony rozpuszczone i napędzające poruszają się w tym samym kierunku. Na przykład cukry, takie jak glukoza i aminokwasy, są transportowane przez błonę komórkową dzięki temu mechanizmowi.
Jaka jest różnica między podstawowym i drugorzędnym aktywnym transportem?
• W pierwotnym transporcie aktywnym białka hydrolizują ATP w celu bezpośredniego zasilania transportu, podczas gdy we wtórnym transporcie aktywnym hydroliza ATP odbywa się pośrednio w celu zasilania transportu.
• W przeciwieństwie do białek biorących udział w pierwotnym transporcie aktywnym, białka transportowe zaangażowane we wtórny transport aktywny nie niszczą cząsteczek ATP.
• Siła napędowa dla pomocniczych pomp aktywnych jest uzyskiwana z pomp jonowych pochodzących z głównych aktywnych pomp transportowych.
• Jony, takie jak H+, Ca2+, Na+ i K+ są transportowane przez membranę za pomocą głównych aktywnych pomp, podczas gdy glukoza, aminokwasy i jony, takie jak wodorowęglany i chlorki, są transportowane wtórnym aktywnym transportem.
• W przeciwieństwie do wtórnego transportu aktywnego, pierwotny transport aktywny utrzymuje gradient elektrochemiczny przez błonę plazmatyczną.
