Aktiven Transport

Wir erklären, was der primäre und sekundäre aktive Transport ist, wie sich die Moleküle bewegen, und wir geben Beispiele an

Was ist aktiver Transport?

Er Aktiven Transport Es ist die Bewegung von Substanzen von einer Seite der Zellmembranen gegen ihren Konzentrationsgradienten, dh von wo sie weniger konzentriert sind, wo sie konzentrierter sind. Da es nicht spontan passiert, ist es ein Prozess, der normalerweise Energie erfordert.

Alle Zellen, die in der Natur existieren.

Eine große Anzahl von Molekülen bewegen sich durch passiven Transport von einer Seite der Zellen, aber ein wichtiger Teil der zellulären Mechanismen und daher des Lebens an sich Sie hängen vom aktiven Transport von Ionen und Molekülen wie Glucose, Natrium, Kalium und Kalzium ab, unter anderem.

Da aktiver Transport kein energetisch günstiger Prozess ist (es ist „bergauf), ist er normalerweise direkt oder indirekt an einen anderen Prozess gebunden, der wie eine Oxidationsreaktion, ATP -Hydrolyse, an den Fluss chemischer Spezies zugunsten Ihres Gradienten entspricht, zur Absorption von Sonnenlicht usw.

Wie bewegen sich Moleküle im aktiven Transport??

Die Bewegung von Molekülen oder Substanzen von einer Seite der Zellmembranen kann auf zwei Arten auftreten:

• PAssativ: Wenn die Moleküle die Membranen spontan durch einfache Diffusions -oder durch Poren und Proteinkanäle erleichtert werden-. In diesem Fall wird das chemische Gleichgewicht zwischen den Kompartimenten gesucht, dh nach seinem elektrochemischen oder Konzentrationsgradienten (von einem Ort einer größeren Konzentration bis zu einer niedrigeren Konzentration).
• ZUZitent: Wenn die Moleküle von einer Seite der Zellmembranen gegen ihre Konzentration oder Lastgradienten transportiert werden. Dies führt zu seiner ungleichen Akkumulation oder zur Verschiebung des chemischen Gleichgewichts zwischen den Kompartimenten; Es braucht Energie (es ist thermodynamisch ungünstig, dh endgonisch) und die Teilnahme spezieller Proteintransporter.

Primärer aktiver Transport

Der primäre aktive Transport ist derjenige, bei dem der Transport eines Moleküls gegen seine Chemikalie (was zu seiner Akkumulation auf einer Seite der Membran führt) direkt an eine exergonische chemische Reaktion gekoppelt ist, dh an eine Reaktion, in der es Energie freigesetzt wird.

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Die häufigsten Beispiele für den primären aktiven Transport werden hauptsächlich durch diejenigen dargestellt, die die Energie nutzen, die während der Hydrolyse von Adenosin Tryphosphat (ATP) freigesetzt wird, ein Molekül, das als wichtigste Zellergiewährung angesehen wird.

Die Natriumköpfchenbombe ist ein Beispiel für den aktiven Transport

Tierzellen bewegen oder transportieren beispielsweise (gegen ihren Gradienten) Natrium (Na+) und Kalium (K+), unter Verwendung einer ganz besonderen Förderproteinstruktur, die als die bekannt ist Natrium-Potasio-Bombe. Dies ist dafür verantwortlich.

Es ist wichtig zu bedenken, dass viele der Proteine, die an dieser Art von Transport teilnehmen, als "Bomben" bezeichnet werden, als "Bomben" bezeichnet werden.

Wie funktioniert der Na+/K -Transporter+?

Natrium- und Kaliumkonzentrationen sind in tierischen Zellen unterschiedlich: Kalium ist in intrazellulärer Ebene in Bezug auf die äußere Umgebung in größerer Konzentration und das Natrium ist innerhalb der Zelle weniger konzentriert als außen. Der aktive Transport dank der Natrium/Kaliumbombe ist wie folgt:

1. Die Pumpe ist im zytosolischen Raum "geöffnet" und verbindet 3 Natriumionen (Na+), was die Hydrolyse eines ATP -Moleküls auslöst (die Pumpe ist phosphoryliert).
2. Bei ATP -Hydrolyse ändert die Pumpe ihre strukturelle Form und ist als "offen" auf den extrazellulären Raum ausgerichtet, wo Natriumionen ein Phänomen der Affinitätsabnahme entscheiden können.
3. In dieser Position ist die Pumpe nun in der Lage, 2 Kaliumionen (K+) zu verbinden, was zur Paraphorylierung der Pumpe und ihrer Änderung der Anfangsform zum Cytosol führt. Diese Eröffnung veröffentlicht Kaliumionen in der Zelle und ist bereit für einen weiteren Transportzyklus.

Im Allgemeinen erreicht der primäre aktive Transport die Etablierung wichtiger elektrochemischer Gradienten aus mehreren Gesichtspunkten für die Zellaktivität.

Sekundärer aktiver Transport

Der sekundäre aktive Transport ist der Transport eines Moleküls oder eines gelösten Stoffes gegen seinen elektrischen oder Konzentrationsgradienten (endgergonischer Prozess, der Energie erfordert), das an den Transport eines anderen Moleküls zugunsten seines Gradienten (exergonischer Prozess, der Energie freisetzt) ​​gebunden ist.

Die Besonderheit dieser Art des aktiven Transports hat mit dem Gradienten des Moleküls zu tun, das offenbar durch passives Transport bewegt wurde.

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Wie funktioniert es?

Der primäre aktive Transport von positiven oder negativ belasteten Ionen schafft es, einen elektrochemischen Gradienten im Innenraum von Zellen zu etablieren. Diese Art von Transport wird allgemein als "Energiespeicher" -Mechanismus angesehen.

Der Grund für die vorherige Aussage ist darauf zurückzuführen, dass die Energie freigesetzt wird, wenn dieselben Ionen, die aktiv transportiert wurden.

Der sekundäre aktive Transport wird auf diese Weise aufgerufen, weil sie die „gespeicherte“ Energie in Form eines ionischen Konzentrationsgradienten (der durch primäre aktive Transport festgelegt wurde) verwendet wird, um andere Moleküle gegen seinen Konzentrationsgradienten zu bewegen, der gleichzeitig den passiven auftritt Transport derjenigen, die erstmals durch den primären Transport eingeführt wurden.

Normalerweise sind die Proteine, die an dieser Art von aktivem Transport teilnehmen Cotransporter diese nutzen die Energie, die in elektrochemischen Gradienten enthalten ist. Diese Sammlung kann Moleküle in die gleiche Richtung (Simportadores) oder in entgegengesetzte Richtungen (Anti -Transporter) bewegen.

Ein gutes Beispiel für das sekundäre "Simport" -Schothar -Cotransport "ist das, das vom Natrium/Glucose -Cotransporter in der Zellmembran der in der Darmschleimhaut vorhandenen Zellen der Tiere hergestellt wird.

Der Na+/Glucose -Förderer (Quelle: Alejandro Porto über Wikimedia Commons)

Dieser Transporter bewegt Natriumionen zugunsten seines Konzentrationsgradienten in die Zelle, während sie Glukosemoleküle in den Zellinnen gegen seinen Konzentrationsgradienten transportiert.

Aktive Transportbeispiele

Der aktive Transport ist ein Prozess von grundlegender Bedeutung für das Zellleben, so dass viele Beispiele zitiert werden können:

• Pumpen (primärer aktiver Transport), die für den aktiven Ionentransport, kleine hydrophile Moleküle, Lipide usw. verantwortlich sind, usw.
• Transporter (Cotransporter, sekundärer aktiver Transport), die für die Bewegung von Molekülen wie Glukose, Aminosäuren, einigen Ionen und anderen Zuckern verantwortlich sind.

Pumpen, die von ATP für den primären aktiven Transport bewegt wurden

Der aktive Transport ist im Allgemeinen ein äußerst wichtiger Transportmechanismus für alle Zellen, sowohl Prokaryoten (Bakterien und Bögen) als auch Eukaryoten (Tiere, Pflanzen und Pilze).

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Der primäre aktive Transport wird normalerweise durch eine Art Protein- oder Proteinkomplex vermittelt.

Diese Proteine ​​sind im Wesentlichen für die Bewegung von Ionen gegen ihren Konzentrationsgradienten verantwortlich.

Alle diese Bomben haben normalerweise unterschiedliche Standorte für die ATP -Union, normalerweise auf der Membranseite, wo sie mit Cytosol konfrontiert sind, und gemäß diesen Gewerkschaftsstellen und der Identität der Untereinheiten, aus denen sie ausbaut, gibt es verschiedene Arten von Arten von Pumps Transporter:

• Die Pumpen der "P" -Klasse, darunter die Protonen der Plasmamembran von Bakterien, Pflanzen und Pilzen; Na+/K+und Ca+2 Pumpen der Plasmamembran aller eukaryotischen Zellen usw.
• Die "V" -Klassepumpen, wie die der leeren Membran von Pflanzen, Pilzen und Hefen; Die Lysosomenpumpen von tierischen Zellen und Pumpen in der Plasmamembran einiger Knochen und Nierenzellen.
• Die "F" -Klassepumpen, darunter die der bakteriellen Plasmamembran, der inneren mitochondrialen Membran und der Tilacoidalmembran von Chloroplasten in Pflanzenzellen.
• Die „ABC“ -Transport -Superfamilienpumpen, zu denen Aminosäure -Förderer, Zucker, Peptide, Phospholipide, lipophile Arzneimittel und andere Moleküle in einigen Tier- und Bakterienzellen gehören.

Verweise

1. Alberts, geb., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Essentielle Zellbiologie. Garlandwissenschaft.
2. Alberts, geb., Johnson, a., Lewis, J., Morgan, d., Raff, m., & Keith Roberts, p. W. (2018). Biologie des Zellmolekulares.
3. Lodisch, h., Berk, a., Kaiser, c. ZU., Krieger, m., Scott, m. P., Bretscher, a.,… & Matsudaira, p. (2008). Molekulare Zellbiologie. Macmillan.
4. Murray, k., Rodwell, v., Bender, d., Botham, k. M., Weil, p. ZU., & Kennelly, p. J. (2009). Harpers illustrierte Biochemie. 28 (p. 588). New York: McGraw-Hill.
5. Nelson, d. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Lehninger Prinzipien der Biochemie. Macmillan.