Pengangkutan aktif

Kami menerangkan apa pengangkutan aktif dan menengah, bagaimana molekul bergerak, dan kami memberikan contoh

Apa itu Pengangkutan Aktif?

Dia Pengangkutan aktif Ia adalah pergerakan bahan dari satu sisi membran sel terhadap kecerunan tumpuan mereka, iaitu, dari mana mereka kurang tertumpu di mana mereka lebih pekat. Oleh kerana ia tidak berlaku secara spontan, ia adalah proses yang biasanya memerlukan tenaga.

Semua sel yang wujud di alam semula jadi dibatasi oleh membran lipid yang bertindak sebagai penghalang semipermeable, iaitu, yang membolehkan laluan beberapa bahan dan menghalang laluan orang lain dari dalam dan sebaliknya.

Sebilangan besar molekul bergerak dengan pengangkutan pasif dari satu sisi sel, tetapi sebahagian penting dari mekanisme selular dan, oleh itu, kehidupan per se Mereka bergantung pada pengangkutan aktif ion dan molekul seperti glukosa, natrium, kalium, kalsium, antara yang lain.

Oleh kerana pengangkutan aktif bukan proses yang baik (ia adalah "bukit), biasanya dilampirkan, secara langsung atau tidak langsung, ke proses lain yang seperti tindak balas pengoksidaan, hidrolisis ATP, kepada aliran spesies kimia yang memihak kepada kecerunan anda, kepada penyerapan cahaya matahari, dll.

Bagaimana molekul bergerak dalam pengangkutan aktif?

Pergerakan molekul atau bahan dari satu sisi membran sel boleh berlaku dalam dua cara:

• PDengan tambahan: Apabila molekul menyeberangi membran secara spontan dengan penyebaran mudah -atau difasilitasi oleh liang dan saluran protein-. Dalam kes ini, keseimbangan kimia antara petak sedang dicari, iaitu, berikutan kecerunan elektrokimia atau kepekatannya (dari tempat kepekatan yang lebih besar ke kepekatan yang lebih rendah).
• KeCitally: Apabila molekul diangkut dari satu sisi membran sel terhadap kepekatan atau kecerunan beban mereka. Ini mengakibatkan pengumpulan yang tidak sama rata atau dalam anjakan keseimbangan kimia antara petak; Ia memerlukan tenaga (ia adalah termodinamik yang tidak menguntungkan, iaitu, akhir) dan penyertaan pengangkut protein khas.

Pengangkutan aktif utama

Pengangkutan aktif utama adalah di mana pengangkutan molekul terhadap kimianya (mengakibatkan pengumpulannya di satu sisi membran) secara langsung ditambah dengan tindak balas kimia exergonik, iaitu, ke reaksi di mana ia dibebaskan tenaga.

Boleh melayani anda: vacuola

Contoh yang paling biasa pengangkutan aktif utama terutamanya diwakili oleh mereka yang menggunakan tenaga yang dikeluarkan semasa hidrolisis adenosine tryphosphate (ATP), molekul dianggap sebagai mata wang tenaga sel yang paling penting.

Bom natrium-potassium adalah contoh pengangkutan aktif

Sel haiwan, sebagai contoh, secara aktif bergerak atau mengangkut (terhadap kecerunan mereka) natrium (Na+) dan kalium (K+), menggunakan struktur protein penghantar yang sangat istimewa yang dikenali sebagai Bom natrium-potasio. Ini bertanggungjawab untuk mengusir ion natrium dan memperkenalkan ion kalium ke dalam sel, sambil menghidrolisiskan ATP.

Adalah penting untuk diingat bahawa banyak protein yang mengambil bahagian dalam jenis pengangkutan ini dipanggil "bom".

Bagaimana pengangkut Na+/K berfungsi+?

Kepekatan natrium dan kalium berbeza dalam sel haiwan: kalium berada dalam kepekatan yang lebih besar pada tahap intraselular, berkenaan dengan persekitaran luar, dan natrium kurang tertumpu di dalam sel daripada di luar. Pengangkutan aktifnya terima kasih kepada bom natrium/kalium adalah seperti berikut:

1. Pam ini "dibuka" di ruang sitosolik dan menyertai 3 ion natrium (Na+), yang mencetuskan hidrolisis molekul ATP (pam fosforilasi).
2. Dengan hidrolisis ATP, pam mengubah bentuk strukturnya dan berorientasikan sebagai "terbuka" ke ruang ekstraselular, di mana ion natrium membolehkan fenomena penurunan afiniti.
3. Dalam kedudukan ini, kini pam mampu menyertai 2 ion kalium (K+), mengakibatkan parasphorylation pam dan perubahannya dalam bentuk awal, dibuka ke arah sitosol. Pembukaan ini mengeluarkan ion kalium di dalam sel, dan siap untuk kitaran pengangkutan yang lain.

Pengangkutan aktif secara amnya mencapai penubuhan kecerunan elektrokimia penting dari pelbagai sudut pandangan untuk aktiviti sel.

Pengangkutan aktif sekunder

Pengangkutan aktif sekunder adalah pengangkutan molekul atau larut terhadap kecerunan elektrik atau kepekatannya (proses endergonik, yang memerlukan tenaga) yang dilampirkan pada pengangkutan molekul lain yang memihak kepada kecerunannya (proses exergonik, yang mengeluarkan tenaga).

Keistimewaan jenis pengangkutan aktif ini berkaitan dengan kecerunan molekul yang nampaknya bergerak dengan pengangkutan pasif sebelum ini ditubuhkan oleh proses pengangkutan aktif utama, iaitu, ia juga menggunakan tenaga.

Boleh melayani anda: plasmodesmos

Bagaimanakah ia berfungsi?

Pengangkutan aktif utama ion positif atau negatif yang dimuatkan untuk mewujudkan kecerunan elektrokimia di dalam sel sel; Pengangkutan jenis ini biasanya dianggap sebagai mekanisme "penyimpanan tenaga".

Sebab penyataan terdahulu adalah disebabkan oleh fakta bahawa apabila ion yang sama yang diangkut secara aktif digerakkan oleh pengangkutan pasif, atau apa yang sama, memihak kepada kecerunan kepekatannya, tenaga dilepaskan, kerana ia adalah proses exergonik.

Pengangkutan aktif sekunder dipanggil dengan cara ini kerana ia menggunakan tenaga "disimpan" dalam bentuk kecerunan kepekatan ionik (yang ditubuhkan oleh pengangkutan aktif utama), untuk menggerakkan molekul lain terhadap kecerunan kepekatannya pada masa yang sama yang berlaku pasif pengangkutan mereka yang pertama kali diperkenalkan oleh pengangkutan utama.

Biasanya protein yang mengambil bahagian dalam jenis pengangkutan aktif ini adalah Cotransporters yang menggunakan tenaga yang terkandung dalam kecerunan elektrokimia. Koleksi ini boleh menggerakkan molekul ke arah yang sama (simportadores) atau dalam arah yang bertentangan (anti -pengangkut).

Contoh yang baik dari "simport" sekunder aktif "cotransport" adalah yang dibuat oleh natrium/glukosa cotransporter dalam membran sel sel -sel yang ada dalam mukosa usus haiwan.

Penghantar Na+/Glukosa (Sumber: Alejandro Porto, melalui Wikimedia Commons)

Pengangkut ini menggerakkan ion natrium memihak kepada kecerunan kepekatannya ke dalam sel, sambil mengangkut molekul glukosa ke pedalaman selular, terhadap kecerunan kepekatannya.

Contoh pengangkutan aktif

Pengangkutan aktif adalah proses kepentingan asas untuk kehidupan sel, begitu banyak contoh dapat disebutkan, di antaranya:

• Pam (pengangkutan aktif utama) yang bertanggungjawab untuk pengangkutan ion aktif, molekul hidrofilik kecil, lipid, dll.
• Pengangkut (Cotransporters, Pengangkutan Aktif Menengah) yang bertanggungjawab untuk pergerakan molekul seperti glukosa, asid amino, beberapa ion dan gula lain, antara lain.

Pam dipindahkan oleh ATP untuk pengangkutan aktif utama

Pengangkutan aktif, secara umum, adalah mekanisme pengangkutan yang sangat penting untuk semua sel, kedua -dua prokariot (bakteria dan gerbang) dan eukariot (haiwan, tumbuh -tumbuhan dan kulat).

Ia boleh melayani anda: silia: ciri, struktur, fungsi dan contoh

Pengangkutan aktif utama biasanya dimediasi oleh jenis kompleks protein atau protein.

Protein ini pada dasarnya bertanggungjawab untuk pergerakan ion terhadap kecerunan tumpuan mereka, menggunakan tenaga yang dikeluarkan oleh ATP Hydrolysis.

Semua bom ini biasanya mempunyai laman web yang berbeza untuk kesatuan ATP, biasanya di bahagian membran di mana mereka berhadapan dengan sitosol dan mengikut tapak kesatuan ini dan identiti subunit yang menjadikannya, terdapat pelbagai jenis Pam Pengangkutan:

• Pam kelas "P", di antaranya adalah proton membran plasma bakteria, tumbuh -tumbuhan dan kulat; Na+/K+dan Ca+2 pam membran plasma semua sel eukariotik, dll.
• Pam kelas "V", seperti membran kosong tumbuhan, kulat dan ragi; Lysosomes pam sel haiwan dan pam dalam membran plasma beberapa tulang dan sel buah pinggang.
• Pam kelas "F", di antaranya adalah membran plasma bakteria, membran mitokondria dalaman dan membran tilacoidal kloroplas dalam sel tumbuhan.
• Pam superfamili pengangkutan "ABC", termasuk penghantar asid amino, gula, peptida, fosfolipid, ubat lipofilik dan molekul lain dalam beberapa sel haiwan dan bakteria.

Rujukan

1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,... & Walter, p. (2013). Biologi sel penting. Sains Garland.
2. Alberts, b., Johnson, a., Lewis, J., Morgan, d., Raff, m., & Keith Roberts, p. W. (2018). Biologi molekul sel.
3. Lodish, h., Berk, a., Kaiser, c. Ke., Krieger, m., Scott, m. P., Bretscher, a.,... & Matsudaira, p. (2008). Biologi sel molekul. Macmillan.
4. Murray, k., Rodwell, v., Bender, d., Botham, k. M., Weil, ms. Ke., & Kennelly, p. J. (2009). Biokimia Illustrated Harper. 28 (ms. 588). New York: McGraw-Hill.
5. Nelson, d. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Prinsip Biokimia Lehninger. Macmillan.