Kľúčový rozdiel – Aktívna doprava verzus skupinová translokácia
Molekuly prechádzajú dovnútra a von z buniek cez bunkové membrány. Bunková membrána je selektívne priepustná membrána, ktorá riadi pohyb molekúl. Molekuly sa prirodzene pohybujú z vyššej koncentrácie do nižšej koncentrácie pozdĺž koncentračného gradientu. Prebieha pasívne bez prísunu energie. Existujú však aj situácie, keď molekuly cestujú cez membránu proti koncentračnému gradientu, od nižšej koncentrácie po vyššiu koncentráciu. Tento proces vyžaduje vstup energie, ktorý je známy ako aktívny transport. Skupinová translokácia je ďalšou formou aktívneho transportu, kde sú určité molekuly transportované do buniek pomocou energie získanej z fosforylácie. Kľúčový rozdiel medzi aktívnym transportom a skupinovou translokáciou je v tom, že pri aktívnom transporte nie sú látky chemicky modifikované počas pohybu cez membránu, zatiaľ čo v skupine sú translokačné látky chemicky modifikované.
Čo je aktívna doprava?
Aktívny transport je metóda transportu molekúl cez semipermeabilnú membránu proti koncentračnému gradientu alebo elektrochemickému gradientu využitím energie uvoľnenej z hydrolýzy ATP. Existuje mnoho situácií, keď bunky vyžadujú určité látky, ako sú ióny, glukóza, aminokyseliny atď. vo vyšších alebo správnych koncentráciách. V týchto prípadoch aktívny transport prenáša látky z nižšej koncentrácie do vyššej koncentrácie proti koncentračnému gradientu s využitím energie a akumuluje sa vo vnútri buniek. Preto je tento proces vždy spojený so spontánnou exergonickou reakciou, ako je hydrolýza ATP, ktorá poskytuje energiu na pôsobenie proti pozitívnej Gibbsovej energii transportného procesu.
Aktívny transport možno rozdeliť do dvoch foriem: primárny aktívny transport a sekundárny aktívny transport. Primárny aktívny transport je poháňaný chemickou energiou získanou z ATP. Sekundárny aktívny transport využíva potenciálnu energiu odvodenú z elektrochemického gradientu.
Špecifické transmembránové nosné proteíny a kanálové proteíny uľahčujú aktívny transport. Aktívny transportný proces závisí od konformačných zmien nosičových alebo pórových proteínov membrány. Napríklad pumpa sodno-draselných iónov vykazuje opakované konformačné zmeny, keď sú draselné ióny a sodíkové ióny transportované do bunky a von z bunky aktívnym transportom.
V bunkových membránach je veľa primárnych a sekundárnych aktívnych transportérov. Medzi ne patrí sodno-draslíková pumpa, vápniková pumpa, protónová pumpa, transportér ABC a glukózový symporátor.
Obrázok 01: Aktívny transport pomocou sodíkovo-draselnej pumpy
Čo je skupinová translokácia?
Skupinová translokácia je ďalšou formou aktívneho transportu, pri ktorej látky podliehajú kovalentnej modifikácii počas pohybu cez membránu. Hlavnou modifikáciou transportovaných látok je fosforylácia. Počas fosforylácie sa fosfátová skupina prenáša z jednej molekuly na druhú. Fosfátové skupiny sú spojené vysokoenergetickými väzbami. Pri prerušení fosfátovej väzby sa teda uvoľní relatívne veľké množstvo energie, ktorá sa použije na aktívny transport. Fosfátové skupiny sa pridávajú k molekulám, ktoré vstupujú do bunky. Akonáhle prejdú cez bunkovú membránu, vrátia sa do nemodifikovanej formy.
PEP fosfotransferázový systém je dobrým príkladom skupinovej translokácie, ktorú baktérie vykazujú pri absorpcii cukru. Týmto systémom sú molekuly cukru, ako je glukóza, manóza a fruktóza, transportované do bunky, pričom sú chemicky modifikované. Molekuly cukru sa pri vstupe do bunky fosforylujú. Energiu a fosforylovú skupinu poskytuje PEP.
Obrázok 02: PEP fosfotransferázový systém
Aký je rozdiel medzi aktívnou prepravou a skupinovou translokáciou?
Aktívna doprava vs skupinová translokácia |
|
| Aktívny transport je pohyb iónov alebo molekúl cez semipermeabilnú membránu z nižšej koncentrácie do vyššej koncentrácie, pričom sa spotrebúva energia. | Skupinová translokácia je aktívny transportný mechanizmus, pri ktorom sú molekuly chemicky modifikované počas pohybu cez membránu. |
| Chemická úprava | |
| Molekuly sa bežne počas prepravy neupravujú. | Molekuly sú fosforylované a chemicky modifikované počas translokácie skupiny. |
| Príklady | |
| Sodno-draslíkové iónové čerpadlo je dobrým príkladom aktívneho transportu. | PEP fosfotransferázový systém v baktériách je dobrým príkladom skupinovej translokácie. |
Súhrn – Aktívna preprava vs skupinová translokácia
Bunková membrána je selektívne priepustná bariéra, ktorá uľahčuje prechod iónov a molekúl. Molekuly sa pohybujú od vysokej koncentrácie k nízkej koncentrácii pozdĺž koncentračného gradientu. Keď sa vyžaduje, aby molekuly cestovali z nižšej koncentrácie do vyššej koncentrácie proti koncentračnému gradientu, je potrebné poskytnúť energiu. Pohyb iónov alebo molekúl cez semipermeabilnú membránu proti koncentračnému gradientu pomocou proteínov a energie je známy ako aktívny transport. Skupinová translokácia je druh aktívneho transportu, ktorý transportuje molekuly po chemickej modifikácii. Toto je rozdiel medzi aktívnym transportom a skupinovou translokáciou.
