Elsődleges vs másodlagos aktív szállítás
Az aktív transzport olyan módszer, amely számos anyagot szállít a biológiai membránokon, azok koncentráció-gradiensei ellenében. Ahhoz, hogy a molekulákat a koncentráció gradiens ellen lökje, szabad energiát költenek el. Az eukarióta sejtekben ez a sejt plazmamembránján és olyan speciális organellumok membránján történik, mint a mitokondriumok, kloroplasztok stb. Az aktív transzporthoz nagyon specifikus hordozófehérjékre van szükség a plazmamembránban, és ezek a fehérjék képesek anyagokat hordozni a koncentrációgradiens ellenében, ezért „szivattyúknak” nevezik. Az aktív transzport fő feladatai közé tartozik a sejtlízis megakadályozása, a különböző ionok egyenlőtlen koncentrációjának fenntartása a sejtmembrán mindkét oldalán, valamint az elektrokémiai egyensúly fenntartása a sejtmembránon. Az aktív szállítás két különböző módon történhet, nevezetesen elsődleges aktív szállítással és másodlagos aktív szállítással.
Mi az elsődleges aktív átvitel?
Az elsődleges aktív transzportban a pozitív töltésű ionokat (H+, Ca2+, Na+ és K+) transzportfehérjék mozgatják a membránokon keresztül. Az elsődleges aktív szállítószivattyúk, mint a fotonpumpa, a kalciumpumpa és a nátrium-káliumpumpa nagyon fontosak a sejtélet fenntartásában. Például a kalciumpumpa fenntartja a Ca2+ gradienst a membránon keresztül, és ez a gradiens fontos a sejtaktivitások szabályozásában, mint például a szekréció, a mikrotubulusok összeszerelése és az izomösszehúzódás. Ezenkívül a Na+/K+ pumpa fenntartja a membránpotenciált a plazmamembránon keresztül.
Mi az a másodlagos aktív szállítás?
A másodlagos aktív szállítószivattyúk energiaforrása egy ion primerenergia-szivattyúk által létrehozott koncentráció-gradiense. Ezért az átadó anyagok mindig olyan transzfer ionokkal párosulnak, amelyek a hajtóerőért felelősek. A legtöbb állati sejtben a másodlagos aktív transzport hajtóereje a Na+/K+ koncentráció-gradiens. A másodlagos aktív transzport két mechanizmuson keresztül megy végbe, ezek az antiport (csere diffúzió) és szimport (kotranszport). Az antiportban a hajtóionok és a szállítómolekulák az ellenkező irányba mozognak. Az ionok többsége ezzel a mechanizmussal cserélődik. Például ez a mechanizmus indítja el a klorid- és bikarbonát-ionok összekapcsolt mozgását a membránon keresztül. Szimportban az oldott anyag és a hajtóionok azonos irányba mozognak. Például a cukrokat, például a glükózt és az aminosavakat ez a mechanizmus szállítja át a sejtmembránon.
Mi a különbség az elsődleges és a másodlagos aktív átvitel között?
• Az elsődleges aktív transzportban a fehérjék hidrolizálják az ATP-t, hogy közvetlenül hajtsák végre a transzportot, míg a másodlagos aktív transzportban az ATP hidrolízise közvetetten megy végbe a transzport működtetése érdekében.
• Az elsődleges aktív transzportban részt vevő fehérjéktől eltérően a másodlagos aktív transzportban részt vevő transzportfehérjék nem törik meg az ATP-molekulákat.
• A másodlagos aktív szivattyúk hajtóereje az elsődleges aktív szállítószivattyúkból származó ionszivattyúkból származik.
• Az olyan ionok, mint a H+, Ca2+, Na+ és K+ a membránon keresztül elsődlegesen aktív pumpákon keresztül, míg a glükóz, aminosavak és ionok, például a bikarbonát és a klorid másodlagos aktív transzporttal kerülnek szállításra.
• A másodlagos aktív transzporttal ellentétben az elsődleges aktív transzport fenntartja az elektrokémiai gradienst a plazmamembránon keresztül.
