Actief vervoer Waar het uit bestaat, primair en secundair vervoer

de actief transport is een soort cellulair transport waardoor opgeloste moleculen door het celmembraan gaan, van een gebied met een lagere concentratie van opgeloste stoffen naar een gebied waar de concentratie hiervan groter is.

Wat er natuurlijk gebeurt, is dat de moleculen van de zijkant bewegen waar ze het meest geconcentreerd zijn naar de zijde waar ze minder geconcentreerd zijn; is wat spontaan gebeurt zonder enige energie toe te passen in het proces. In dit geval wordt gezegd dat de moleculen in het voordeel van de concentratiegradiënt bewegen.

Daarentegen bewegen de deeltjes bij actief transport tegen de concentratiegradiënt en verbruiken bijgevolg energie uit de cel. Deze energie komt normaal gesproken van adenosine trifosfaat (ATP).

Soms hebben de opgeloste moleculen een hogere concentratie in de cel dan erbuiten, maar als het organisme ze nodig heeft, worden deze moleculen naar binnen getransporteerd door enkele transporteiwitten die in het celmembraan worden aangetroffen.

index

• 1 Wat is actief transport??
• 2 Primair actief transport
• 3 Secundair actief transport
  • 3.1 Co-transporteurs
• 4 Verschil tussen exocytose en actief transport
• 5 Referenties

Wat is actief transport??

Om te begrijpen waar actief transport uit bestaat, is het noodzakelijk om te begrijpen wat er aan beide kanten van het membraan gebeurt waardoor transport plaatsvindt..

Wanneer een stof in verschillende concentraties aan tegenoverliggende zijden van een membraan is, wordt er gezegd dat er een concentratiegradiënt is. Omdat atomen en moleculen elektrische lading kunnen hebben, kunnen er ook elektrische gradiënten tussen de compartimenten aan beide zijden van het membraan worden gevormd.

Er is een verschil in elektrisch potentieel elke keer dat er een netto scheiding van ladingen in de ruimte is. In feite hebben levende cellen vaak een membraanpotentiaal, wat het verschil in elektrisch potentieel (spanning) over het membraan is, dat wordt veroorzaakt door een ongelijke verdeling van ladingen.

Gradiënten komen vaak voor in biologische membranen, daarom is het vaak een energie-inspanning om bepaalde moleculen tegen deze gradiënten te verplaatsen.

Energie wordt gebruikt om deze verbindingen over te brengen door eiwitten die in het membraan worden ingebracht en als transporters werken.

Als de eiwitten moleculen inbrengen tegen de concentratiegradiënt, is het een actief transport. Als het transport van deze moleculen geen energie vereist, wordt transport als passief beschouwd. Afhankelijk van waar de energie vandaan komt, kan actief transport primair of secundair zijn.

Primair actief transport

Primair actief transport is er een die direct gebruik maakt van een chemische energiebron (bijv. ATP) om moleculen over een membraan tegen zijn gradiënt te bewegen.

Een van de belangrijkste voorbeelden in de biologie om dit mechanisme van primair actief transport te illustreren, is de natrium-kaliumpomp, die wordt aangetroffen in dierlijke cellen en waarvan de functie essentieel is voor deze cellen..

De natrium-kaliumpomp is een membraaneiwit dat natrium uit de cel en kalium in de cel transporteert. Voor het uitvoeren van dit transport heeft de pomp energie van de ATP nodig.

Secundair actief transport

Het secundaire actieve transport is degene die de energie gebruikt die is opgeslagen in de cel, deze energie is anders dan de ATP en van daaruit komt het onderscheid tussen de twee soorten transport.

De energie die wordt gebruikt door het secundaire actieve transport is afkomstig van de gradiënten die worden gegenereerd door het primaire actieve transport en kan worden gebruikt om andere moleculen te transporteren tegen hun concentratiegradiënten..

Door bijvoorbeeld de concentratie van natriumionen in de extracellulaire ruimte te verhogen, vanwege de werking van de natrium-kaliumpomp, wordt een elektrochemische gradiënt gegenereerd door het concentratieverschil van dit ion aan beide zijden van het membraan..

Onder deze omstandigheden zouden de natriumionen de neiging hebben om te bewegen ten gunste van hun concentratiegradiënt en zouden ze terugkeren naar het binnenste van de cel via transporteiwitten..

Co-transportbanden

Deze energie van de elektrochemische gradiënt van natrium kan worden gebruikt voor het transport van andere stoffen tegen hun gradiënten. Wat er gebeurt is een gedeeld transport en wordt uitgevoerd door transportereiwitten die co-transporters worden genoemd (omdat ze twee elementen tegelijk transporteren).

Een voorbeeld van een belangrijke co-transporter is het natrium- en glucose-uitwisselingsproteïne, dat natriumkationen transporteert ten gunste van zijn gradiënt en op zijn beurt deze energie gebruikt om glucosemoleculen in te voeren tegen zijn gradiënt. Dit is het mechanisme waarmee glucose levende cellen binnenkomt.

In het vorige voorbeeld verplaatst het co-transportereiwit de twee elementen in dezelfde richting (naar het cellulaire interieur). Wanneer beide elementen in dezelfde richting bewegen, wordt het eiwit dat ze transporteert een simport genoemd.

Co-transporters kunnen echter ook verbindingen in tegengestelde richtingen mobiliseren; in dit geval wordt het dragereiwit een antiporter genoemd, hoewel ze ook bekend zijn als warmtewisselaars of tegentransporteurs.

Een voorbeeld van een antiporter is de natrium- en calciumuitwisselaar, die een van de belangrijkste cellulaire processen uitvoert om calcium uit de cellen te verwijderen. Dit gebruikt de energie van de elektrochemische natriumgradiënt om calcium buiten de cel te mobiliseren: één calciumkation gaat uit voor elke drie natriumkationen die binnenkomen.

Verschil tussen exocytose en actief transport

Exocytose is een ander belangrijk mechanisme van cellulair transport. Zijn functie is om het resterende materiaal uit de cel naar de extracellulaire vloeistof te verdrijven. Bij exocytose wordt transport gemedieerd door vesicles.

Het belangrijkste verschil tussen exocytose en actief transport is dat in de exositosis het te transporteren deeltje is gewikkeld in een structuur omgeven door een membraan (het blaasje), dat samensmelt met het celmembraan om de inhoud naar buiten af ​​te geven.

Bij actief transport kunnen de te transporteren elementen in beide richtingen worden verplaatst, naar binnen of naar buiten. Exocytose daarentegen transporteert alleen de inhoud naar buiten.

Tenslotte omvat actief transport eiwitten als een transportmiddel, niet membranische structuren zoals bij exocytose.

referenties

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Moleculaire biologie van de cel (6e druk). Garland Science.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). biologie (2e ed.) Pearson Education.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Moleculaire celbiologie (8e druk). W. H. Freeman and Company.
4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Leven: de wetenschap van de biologie (7e druk). Sinauer Associates en W.H. Freeman.
5. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). biologie (7e druk) Cengage Learning.