Aktiv transport

Vi förklarar vad som är primär och sekundär aktiv transport, hur molekylerna rör sig, och vi ger exempel

Vad är aktiv transport?

han Aktiv transport Det är rörelsen av ämnen från ena sidan av cellmembranen mot deras koncentrationsgradient, det vill säga varifrån de är mindre koncentrerade där de är mer koncentrerade. Eftersom det inte händer spontant är det en process som vanligtvis kräver energi.

Alla celler som finns i naturen avgränsas av ett lipidmembran som beter sig som en semipermeabel barriär, det vill säga som tillåter passering av vissa ämnen och förhindrar att andra passerar inifrån och ut och vice versa.

Ett stort antal molekyler rör sig genom passiv transport från ena sidan av cellerna, men en viktig del av de cellulära mekanismerna och därför av livet i sig De är beroende av den aktiva transporten av joner och molekyler som glukos, natrium, kalium, kalcium, bland många andra.

Eftersom aktiv transport inte är en energiskt gynnsam process (den är "uppför), är den vanligtvis fäst, direkt eller indirekt, till en annan process som är som en oxidationsreaktion, ATP -hydrolys, till flödet av kemiska arter till förmån för din gradient, till absorptionen av solljus, etc.

Hur rör sig molekyler i aktiv transport?

Rörelsen av molekyler eller ämnen från ena sidan av cellmembranen kan förekomma på två sätt:

• PAssativt: När molekylerna korsar membranen spontant genom enkel diffusion -eller underlättas av porer och proteinkanaler-. I detta fall söks den kemiska balansen mellan facken, det vill säga efter dess elektrokemiska eller koncentrationsgradient (från en plats med större koncentration till en lägre koncentration).
• TILLCitalt: När molekylerna transporteras från ena sidan av cellmembranen mot deras koncentration eller lastgradient. Detta resulterar i dess ojämlika ackumulering eller i förskjutningen av den kemiska balansen mellan facken; Den behöver energi (det är termodynamiskt ogynnsamt, det vill säga endeegonisk) och deltagande av speciella proteintransportörer.

Primär aktiv transport

Primär aktiv transport är den där transport av en molekyl mot dess kemikalie (vilket resulterar i dess ackumulering på ena sidan av membranet) är direkt kopplad till en exergononisk kemisk reaktion, det vill säga till en reaktion där den släpps energi.

Kan tjäna dig: vakuoler

De vanligaste exemplen på primär aktiv transport representeras huvudsakligen av dem som använder den energi som frigörs under hydrolysen av adenosin tryfosfat (ATP), en molekyl som betraktas som den viktigaste cellenergivalutan.

Natriumpotassiumbomben är ett exempel på aktiv transport

Djurceller flyttar till exempel aktivt eller transporterar (mot deras gradient) natrium (Na+) och kalium (K+), med hjälp av en mycket speciell transport av proteinstruktur som kallas den Natriumpotasbomb. Detta ansvarar för att utvisa natriumjoner och införa kaliumjoner i cellinredning, medan hydrolysering av ATP.

Det är viktigt att komma ihåg att många av de proteiner som deltar i denna typ av transport kallas "bomber".

Hur fungerar NA+/K -transportören+?

Natrium- och kaliumkoncentrationer är olika i djurceller: kalium är i större koncentration på den intracellulära nivån med avseende på den yttre miljön, och natrium är mindre koncentrerad inuti cellen än utanför. Dess aktiva transport tack vare natrium/kaliumbomben är som följer:

1. Pumpen "öppnas" i det cytosoliska utrymmet och förenar 3 natriumjoner (Na+), som utlöser hydrolysen av en ATP -molekyl (pumpen är fosforylerad).
2. Med ATP -hydrolys ändrar pumpen sin strukturella form och är orienterad som "öppen" mot det extracellulära utrymmet, där natriumjoner släpper för ett fenomen av affinitetsminskning.
3. I detta läge kan nu pumpen förenas med 2 kaliumjoner (K+), vilket resulterar i parasforylering av pumpen och dess förändring i den initiala formen, öppen mot cytosolen. Denna öppning släpper kaliumjoner inuti cellen och är redo för en annan transportcykel.

Generellt sett uppnår primär aktiv transport upprättandet av viktiga elektrokemiska lutningar från flera synpunkter för cellaktivitet.

Sekundär aktiv transport

Sekundär aktiv transport är transport av en molekyl eller lösta ämnen mot dess elektriska eller koncentrationsgradient (endergonisk process, som kräver energi) som är knuten till transporten av en annan molekyl till förmån för dess lutning (exergonisk process, som släpper energi).

Specialiteten för denna typ av aktiv transport har att göra med gradienten för molekylen som tydligen rör sig genom passiv transport har tidigare fastställts genom en primär aktiv transportprocess, det vill säga den använde också energi.

Kan tjäna dig: plasmodesmos

Hur fungerar det?

Primär aktiv transport av positiva eller negativt laddade joner lyckas etablera en elektrokemisk gradient inuti cellinredning; Denna typ av transport betraktas vanligtvis som en "energilagring" -mekanism.

Anledningen till det tidigare uttalandet beror på det faktum att när samma joner som aktivt transporterades mobiliseras genom passiv transport, eller vad som är samma, till förmån för dess koncentrationsgradient, släpps energi, eftersom det är en exergononisk process.

Sekundär aktiv transport kallas på detta sätt eftersom den använder den "lagrade" energin i form av en jonisk koncentrationsgradient (som fastställdes genom primär aktiv transport), för att flytta andra molekyler mot dess koncentrationsgradient samtidigt som det inträffar den passiva passiva transport av de som först introducerades genom primär transport.

Vanligtvis är proteinerna som deltar i denna typ av aktiv transport Cotransporter som använder den energi som finns i elektrokemiska lutningar. Dessa samlingar kan flytta molekyler i samma riktning (Simportadores) eller i motsatta riktningar (anti -transportörer).

Ett bra exempel på "Simport" sekundäraktiva "cotransport" är den som gjordes av natrium/glukos cotransporter i cellmembranet i cellerna som finns i tarmslemhinnan hos djuren.

Na+/Glukostransportören (källa: Alejandro Porto, via Wikimedia Commons)

Denna transportör flyttar natriumjoner till förmån för dess koncentrationsgradient in i cellen, medan den transporterar glukosmolekyler in i det cellulära inre, mot dess koncentrationsgradient.

Aktiva transportexempel

Aktiv transport är en process av grundläggande betydelse för cellliv, så många exempel kan citeras, bland dem:

• Pumpar (primär aktiv transport) som är ansvariga för aktiv jontransport, små hydrofila molekyler, lipider etc.
• Transportörer (cotransporter, sekundär aktiv transport) som är ansvariga för rörelse av molekyler som glukos, aminosyror, vissa joner och andra sockerarter, bland andra.

Pumpar flyttade av ATP för primär aktiv transport

Aktiv transport är i allmänhet en oerhört viktig transportmekanism för alla celler, både prokaryoter (bakterier och bågar) och eukaryoter (djur, växter och svampar).

Det kan tjäna dig: Cilia: Egenskaper, struktur, funktioner och exempel

Primär aktiv transport medieras vanligtvis av en typ av protein eller proteinkomplex.

Dessa proteiner är väsentligen ansvariga för rörelsen av joner mot deras koncentrationsgradient, med den energi som frigörs genom ATP -hydrolys.

Alla dessa bomber har vanligtvis olika platser för ATP -unionen, vanligtvis på membransidan där de står inför cytosol och enligt dessa fackliga platser och identiteten på underenheterna som gör dem upp, finns det olika typer av Pumps Transportörer:

• Pumparna i "P" -klassen, bland vilka är protonerna för plasmamembranet av bakterier, växter och svampar; Na+/K+och Ca+2 -pumpar av plasmamembranet i alla eukaryota celler etc.
• "V" -klasspumpen, såsom de i det tomma membranet av växter, svampar och jäst; Lysosomer pumpar av djurceller och pumpar i plasmamembranet i vissa ben- och njurceller.
• "F" -klasspumparna, bland vilka är de hos bakterieplasmamembranet, det inre mitokondriella membranet och det tilacoidala membranet av kloroplaster i växtceller.
• "ABC" transporterar superfamiljepumpar, som inkluderar aminosyrtransportörer, sockerarter, peptider, fosfolipider, lipofila läkemedel och andra molekyler i vissa djur- och bakterieceller.

Referenser

1. Alberts, b., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, m.,... & Walter, s. (2013). Essential Cell Biology. Kransvetenskap.
2. Alberts, b., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, m., & Keith Roberts, s. W. (2018). Biologi av cellmolekylen.
3. Lodish, h., Berk, A., Kaiser, c. TILL., Krieger, m., Scott, m. P., Bretscher, a.,... & Matsudaira, s. (2008). Molekylärcellbiologi. Macmillan.
4. Murray, K., Rodwell, V., Bender, D., Botham, K. M., Weil, s. TILL., & Kennelly, s. J. (2009). Harpers illustrerade biokemi. 28 (s. 588). New York: McGraw-Hill.
5. Nelson, D. L., Lehninger, a. L., & Cox, M. M. (2008). Lehninger principer för biokemi. Macmillan.