Actief transport

We leggen uit wat primair en secundair actief transport is, hoe de moleculen bewegen, en we geven voorbeelden

Wat is actief transport?

Hij Actief transport Het is de beweging van stoffen van één kant van de celmembranen tegen hun concentratiegradiënt, dat wil zeggen waar ze minder geconcentreerd zijn waar ze meer geconcentreerd zijn. Omdat het niet spontaan gebeurt, is het een proces dat meestal energie vereist.

Alle cellen die in de natuur bestaan, worden afgebakend door een lipidemembraan dat zich gedraagt ​​als een semipermeabele barrière, dat wil zeggen dat de doorgang van sommige stoffen mogelijk maakt en de doorgang van anderen van binnenuit en vice versa voorkomt.

Groot aantal moleculen bewegen door passief transport van één kant van de cellen, maar een belangrijk onderdeel van de cellulaire mechanismen en daarom van het leven per se Ze zijn afhankelijk van het actieve transport van ionen en moleculen zoals glucose, natrium, kalium, calcium, onder vele anderen.

Aangezien actief transport geen energiek gunstig proces is (het is 'bergop), is het meestal direct of indirect bevestigd aan een ander proces dat lijkt op een oxidatiereactie, ATP -hydrolyse, naar de stroom van chemische soorten ten gunste van uw gradiënt, naar de absorptie van zonlicht, enz.

Hoe bewegen moleculen in actief transport?

De beweging van moleculen of stoffen van één kant van de celmembranen kan op twee manieren optreden:

• PAssistent: Wanneer de moleculen spontaan de membranen kruisen door eenvoudige diffusie -of vergemakkelijkt door poriën en eiwitkanalen-. In dit geval wordt de chemische balans tussen de compartimenten gezocht, dat wil zeggen, volgens de elektrochemische of concentratiegradiënt (van een plaats met een grotere concentratie tot een lagere concentratie).
• NAARCitaal: Wanneer de moleculen van één kant van de celmembranen worden getransporteerd tegen hun concentratie of belastinggradiënt. Dit resulteert in zijn ongelijke accumulatie of in de verplaatsing van het chemische evenwicht tussen de compartimenten; Het heeft energie nodig (het is thermodynamisch ongunstig, dat wil zeggen endegonic) en de deelname van speciale eiwittransporters.

Primair actief transport

Primair actief transport is degene waarbij het transport van een molecuul tegen zijn chemische stof (resulterend in de accumulatie ervan aan één kant van het membraan) direct wordt gekoppeld aan een exergonische chemische reactie, dat wil zeggen een reactie waarbij het energie vrijgeeft.

Kan u van dienst zijn: vacuolas

De meest voorkomende voorbeelden van primair actief transport worden voornamelijk weergegeven door degenen die de energie gebruiken die vrijkomt tijdens de hydrolyse van adenosinetryfosfaat (ATP), een molecuul dat wordt beschouwd als de belangrijkste cel -energietal.

De natriumpotassiumbom is een voorbeeld van actief transport

Dierlijke cellen, bijvoorbeeld, bewegen of transporteren (tegen hun gradiënt) natrium (Na+) en kalium (k+), met behulp van een zeer speciale transportproteïnestructuur die bekend staat als de Natriumpotasio bom. Dit is verantwoordelijk voor het verdrijven van natriumionen en het introduceren van kaliumionen in celinterieur, terwijl ATP hydrolyseert.

Het is belangrijk om te onthouden dat veel van de eiwitten die deelnemen aan dit type transport "bommen" worden genoemd.

Hoe werkt de Na+/K -transporter+?

Natrium- en kaliumconcentraties verschillen in diercellen: kalium is in een grotere concentratie op het intracellulaire niveau, met betrekking tot de buitenomgeving, en het natrium is minder geconcentreerd in de cel dan buiten. Het actieve transport dankzij de natrium/kaliumbom is als volgt:

1. De pomp wordt "geopend" in de cytosolische ruimte en verbindt 3 natriumionen (Na+), die de hydrolyse van een ATP -molecuul activeert (de pomp is gefosforyleerd).
2. Met ATP -hydrolyse verandert de pomp zijn structurele vorm en is georiënteerd als "open" voor de extracellulaire ruimte, waar natriumionen loslaten voor een fenomeen affiniteitsverlies.
3. In deze positie is de pomp nu in staat om 2 kaliumionen (k+) te bundelen, wat resulteert in de parasphorylering van de pomp en de verandering ervan in de initiële vorm, geopend naar de cytosol. Deze opening geeft kaliumionen in de cel vrij en is klaar voor een ander transportcyclus.

Over het algemeen bereikt primair actief transport de oprichting van belangrijke elektrochemische gradiënten vanuit meerdere gezichtspunten voor celactiviteit.

Secundair actief transport

Secundair actief transport is het transport van een molecuul of opgeloste stof tegen zijn elektrische of concentratiegradiënt (Endergonic Process, dat energie vereist) die is bevestigd aan het transport van een ander molecuul ten gunste van zijn gradiënt (exergonisch proces, dat energie vrijgeeft).

De bijzonderheid van dit type actief transport heeft te maken met de gradiënt van het molecuul dat blijkbaar door passief transport gaat, werd eerder vastgesteld door een primair actief transportproces, dat wil zeggen dat het ook energie gebruikte.

Kan u van dienst zijn: Plasmodesmos

Hoe werkt het?

Primair actief transport van positieve of negatief geladen ionen slaagt erin om een ​​elektrochemische gradiënt in celinterieur vast te stellen; Dit type transport wordt over het algemeen beschouwd als een "energieopslag" mechanisme.

De reden voor de vorige verklaring is te wijten aan het feit dat wanneer dezelfde ionen die actief werden getransporteerd, worden gemobiliseerd door passief transport, of wat hetzelfde is, ten gunste van de concentratiegradiënt, energie wordt vrijgegeven, omdat het een exergisch proces is.

Secundair actief transport wordt op deze manier genoemd omdat het de "opgeslagen" energie gebruikt in de vorm van een ionische concentratiegradiënt (die werd vastgesteld door primair actief transport), om andere moleculen te verplaatsen tegen de concentratiegradiënt op hetzelfde moment dat het passieve voorkomt Transport van degenen die voor het eerst werden geïntroduceerd door primair transport.

Meestal zijn de eiwitten die deelnemen aan dit type actieve transport Cotransporters die de energie gebruiken die is opgenomen in elektrochemische gradiënten. Deze verzameling kan moleculen in dezelfde richting (Simportadores) of in tegengestelde richtingen (anti -transporteurs) verplaatsen.

Een goed voorbeeld van de "Simport" secundaire actieve "cotransport" is die van de natrium/glucose -cotransporter in het celmembraan van de cellen aanwezig in het darmslijmvlies van de dieren.

De Na+/Glucose -transportband (Bron: Alejandro Porto, via Wikimedia Commons)

Deze transporter verplaatst natriumionen ten gunste van zijn concentratiegradiënt in de cel, terwijl glucosemoleculen naar het cellulaire interieur worden getransporteerd, tegen zijn concentratiegradiënt.

Actieve transportvoorbeelden

Actief transport is een proces van fundamenteel belang voor het celleven, er kunnen zoveel voorbeelden worden aangehaald: onder hen:

• Pompen (primair actief transport) die verantwoordelijk zijn voor actief ionentransport, kleine hydrofiele moleculen, lipiden, enz.
• Transporters (Cotransporters, secundair actief transport) die verantwoordelijk zijn voor de beweging van moleculen zoals glucose, aminozuren, sommige ionen en andere suikers, onder andere.

Pompen verplaatst door ATP voor primair actief transport

Actief transport is in het algemeen een uiterst belangrijk transportmechanisme voor alle cellen, zowel prokaryoten (bacteriën als bogen) als eukaryoten (dieren, planten en schimmels).

Het kan u van dienst zijn: Cilia: kenmerken, structuur, functies en voorbeelden

Primair actief transport wordt meestal gemedieerd door een type eiwit- of eiwitcomplex.

Deze eiwitten zijn in wezen verantwoordelijk voor de beweging van ionen tegen hun concentratiegradiënt, met behulp van de energie die wordt afgegeven door ATP -hydrolyse.

Al deze bommen hebben meestal verschillende locaties voor de ATP -unie, meestal aan de membraankant waar ze worden geconfronteerd met cytosol en volgens deze vakbondslocaties en de identiteit van de subeenheden die ze vormen, zijn er verschillende soorten Pompen Transporters:

• De pompen van de "P" -klasse, waaronder de protonen van het plasmamembraan van bacteriën, planten en schimmels; Na+/K+en Ca+2 pompen van het plasmamembraan van alle eukaryotische cellen, enz.
• De "V" -klasse pompen, zoals die van het lege membraan van planten, schimmels en gisten; De lysosomen pompen van dierlijke cellen en pompen in het plasmamembraan van sommige bot- en niercellen.
• De "F" klassenpompen, waaronder die van het bacteriële plasmamembraan, het interne mitochondriale membraan en het tilacoïdale membraan van chloroplasten in plantencellen.
• De "ABC" transportsuperfamiliepompen, waaronder aminozuurtransporteurs, suikers, peptiden, fosfolipiden, lipofiele geneesmiddelen en andere moleculen in sommige dieren- en bacteriële cellen.

Referenties

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, p. (2013). Essentiële celbiologie. Slingerwetenschap.
2. Alberts, B., Johnson, a., Lewis, J., Morgan, D., Raff, m., & Keith Roberts, p. W. (2018). Biologie van de celmoleculair.
3. Lodish, h., Berk, een., Kaiser, c. NAAR., Krieger, m., Scott, m. P., Bretscher, een.,… & Matsudaira, p. (2008). Moleculaire celbiologie. Macmillan.
4. Murray, K., Rodwell, V., Bender, D., Botham, k. M., Weil, p. NAAR., & Kennelly, p. J. (2009). Harper's geïllustreerde biochemie. 28 (p. 588). New York: McGraw-Hill.
5. Nelson, D. L., Lehninger, een. L., & Cox, m. M. (2008). Lehninger -principes van biochemie. Macmillan.