Aktivní doprava Co se skládá z primární a sekundární dopravy



aktivní dopravy je typ buněčného transportu, kterým se rozpuštěné molekuly pohybují buněčnou membránou z oblasti, kde je nižší koncentrace solutů do oblasti, kde je koncentrace těchto látek vyšší.

Co se přirozeně děje, je to, že se molekuly pohybují ze strany, kde jsou nejvíce koncentrované směrem ke straně, kde jsou méně koncentrované; je to, co nastane spontánně, aniž by se v procesu použila nějaká energie. V tomto případě se říká, že se molekuly pohybují ve prospěch gradientu koncentrace.

Naproti tomu v aktivním transportu se částice pohybují proti koncentračnímu gradientu a následně spotřebovávají energii z buňky. Tato energie obvykle pochází z adenosintrifosfátu (ATP)..

Někdy rozpuštěné molekuly mají vyšší koncentraci uvnitř buňky než venku, ale pokud je organismus potřebuje, tyto molekuly jsou transportovány dovnitř některými transportními proteiny, které se nacházejí v buněčné membráně..

Index

  • 1 Co je aktivní doprava??
  • 2 Primární aktivní transport
  • 3 Sekundární aktivní transport
    • 3.1 Spolutransportéry
  • 4 Rozdíl mezi exocytózou a aktivním transportem
  • 5 Odkazy

Co je aktivní doprava??

Abychom porozuměli tomu, co je aktivní doprava, je nutné pochopit, co se děje na obou stranách membrány, přes kterou dochází k transportu..

Pokud je látka v různých koncentracích na opačných stranách membrány, je řečeno, že existuje gradient koncentrace. Vzhledem k tomu, že atomy a molekuly mohou mít elektrický náboj, mohou být mezi kompartmenty na obou stranách membrány vytvořeny elektrické gradienty.

Tam je rozdíl v elektrickém potenciálu pokaždé, když je čisté oddělení poplatků v prostoru. Ve skutečnosti, živé buňky často mají co je nazýváno membránovým potenciálem, který je rozdíl v elektrickém potenciálu (napětí) přes membránu, který je způsoben nerovnoměrným rozdělením poplatků \ t.

Přechody jsou běžné v biologických membránách, což je důvod, proč často spotřebovává energii, aby určité molekuly proti těmto gradientům přesunula.

Energie se používá k přenosu těchto sloučenin proteiny, které jsou vloženy do membrány a fungují jako transportéry.

Pokud proteiny vloží molekuly proti koncentračnímu gradientu, jedná se o aktivní transport. Pokud přeprava těchto molekul nevyžaduje energii, je doprava považována za pasivní. V závislosti na tom, odkud energie pochází, může být aktivní doprava primární nebo sekundární.

Primární aktivní transport

Primární aktivní transport je takový, který přímo využívá chemický zdroj energie (např. ATP) k přemísťování molekul přes membránu proti jejímu gradientu.

Jedním z nejdůležitějších příkladů v biologii pro ilustraci tohoto mechanismu primárního aktivního transportu je sodno-draselná pumpa, která se nachází v živočišných buňkách a jejichž funkce je pro tyto buňky nezbytná..

Čerpadlo sodíku a draslíku je membránový protein, který transportuje sodík z buňky a draslíku do buňky. Pro provedení této přepravy čerpadlo vyžaduje energii z ATP.

Sekundární aktivní doprava

Sekundární aktivní transport je ten, který využívá energii uloženou v buňce, tato energie je odlišná od ATP a odtud dochází k jejímu rozlišení mezi oběma druhy dopravy..

Energie používaná sekundárním aktivním transportem pochází ze gradientů generovaných primárním aktivním transportem a může být použita k transportu jiných molekul proti jejich gradientům koncentrace..

Například zvýšením koncentrace sodíkových iontů v extracelulárním prostoru, v důsledku působení sodík-draselného čerpadla, je generován elektrochemický gradient koncentračním rozdílem tohoto iontu na obou stranách membrány..

Za těchto podmínek by ionty sodíku měly tendenci pohybovat se ve prospěch gradientu koncentrace a vrátily se do vnitřku buňky prostřednictvím transportních proteinů..

Spolutransportéry

Tato energie elektrochemického gradientu sodíku může být použita pro transport jiných látek proti jejich gradientům. Co se stane, je sdílená doprava a je prováděna transportními proteiny zvanými co-transportéry (protože transportují dva elementy současně).

Příkladem důležitého ko-transportéru je protein pro výměnu sodíku a glukózy, který transportuje sodíkové kationty ve prospěch jeho gradientu a následně využívá tuto energii k vstupu molekul glukózy proti jejímu gradientu. To je mechanismus, kterým glukóza vstupuje do živých buněk.

V předchozím příkladu protein ko-transportéru přesouvá dva elementy ve stejném směru (do buněčného vnitřku). Když se oba prvky pohybují ve stejném směru, protein, který je transportuje, se nazývá simport.

Ko-transportéry však mohou také mobilizovat sloučeniny v opačných směrech; v tomto případě se nosný protein nazývá antiporter, i když jsou také známy jako výměníky nebo protiproudy.

Příkladem antiporteru je výměník sodíku a vápníku, který provádí jeden z nejdůležitějších buněčných procesů k odstranění vápníku z buněk. To využívá energii elektrochemického gradientu sodíku k mobilizaci vápníku mimo buňku: jeden kalciový kationt jde ven pro každé tři sodné kationty, které vstupují.

Rozdíl mezi exocytózou a aktivním transportem

Další důležitý mechanismus buněčného transportu je exocytóza. Jeho funkcí je vyloučit zbytkový materiál z buňky do extracelulární tekutiny. V exocytózy je transport zprostředkován vesikuly.

Hlavním rozdílem mezi exocytózou a aktivním transportem je to, že v exositóze je částice, která má být transportována, zabalena ve struktuře obklopené membránou (vesikulem), která se spojí s buněčnou membránou, aby uvolnila její obsah ven..

Při aktivním transportu lze přepravované prvky pohybovat v obou směrech, směrem dovnitř nebo ven. Oproti tomu exocytóza transportuje pouze její obsah ven.

Aktivní transport konečně zahrnuje proteiny jako dopravní prostředek, nikoli membránové struktury jako v exocytóze.

Odkazy

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Molekulární biologie buňky (6. vydání). Garland věda.
  2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biologie (2. vyd.) Pearson Education.
  3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molekulární buněčná biologie (8. vydání). W. H. Freeman a Company.
  4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Život: věda o biologii (7. vydání). Sinauer Associates a W. H. Freeman.
  5. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologie (7. vydání) Cengage Learning.