Primárny verzus sekundárny aktívny transport
Aktívny transport je metóda, ktorá transportuje mnoho látok cez biologické membrány proti ich koncentračným gradientom. Na vytlačenie molekúl proti koncentračnému gradientu sa vynakladá voľná energia. V eukaryotických bunkách k tomu dochádza na plazmatickej membráne bunky a membránach špecializovaných organel, ako sú mitochondrie, chloroplast atď. Aktívny transport vyžaduje vysoko špecifické nosné proteíny v plazmatickej membráne a tieto proteíny majú schopnosť prenášať látky proti koncentračnému gradientu. preto označované ako „čerpadlá“. Hlavné úlohy aktívneho transportu zahŕňajú prevenciu bunkovej lýzy, udržiavanie nerovnakých koncentrácií rôznych iónov na oboch stranách bunkovej membrány a udržiavanie elektrochemickej rovnováhy cez bunkovú membránu. Aktívny transport môže prebiehať dvoma rôznymi spôsobmi, a to primárnym aktívnym transportom a sekundárnym aktívnym transportom.
Čo je primárna aktívna doprava?
Pri primárnom aktívnom transporte sa kladne nabité ióny (H+, Ca2+, Na+ a K+) presúvajú cez membrány prostredníctvom transportných proteínov. Primárne aktívne transportné pumpy ako fotónová pumpa, kalciová pumpa a sodíkovo-draslíková pumpa sú veľmi dôležité pre udržanie bunkového života. Napríklad kalciová pumpa udržuje gradient Ca2+ cez membránu a tento gradient je dôležitý na reguláciu bunkových aktivít, ako je sekrécia, zostavovanie mikrotubulov a svalová kontrakcia. Na+/K+ pumpa tiež udržuje membránový potenciál cez plazmatickú membránu.
Čo je sekundárny aktívny transport?
Zdroj energie sekundárnych aktívnych transportných čerpadiel je koncentračný gradient iónu vytvorený čerpadlami primárnej energie. Preto sú prenášajúce látky vždy spojené s prenosovými iónmi, ktoré sú zodpovedné za hnaciu silu. Vo väčšine živočíšnych buniek je hnacou silou sekundárneho aktívneho transportu koncentračný gradient Na+/K+. Sekundárny aktívny transport prebieha dvoma mechanizmami nazývanými antiport (výmenná difúzia) a symport (kotransport). V antiporte sa hnacie ióny a transportné molekuly pohybujú opačným smerom. Väčšina iónov sa týmto mechanizmom vymieňa. Napríklad spojený pohyb chloridových a hydrogénuhličitanových iónov cez membránu je iniciovaný týmto mechanizmom. Na druhej strane sa rozpustená látka a hnacie ióny pohybujú rovnakým smerom. Napríklad cukry, ako je glukóza a aminokyseliny, sú týmto mechanizmom transportované cez bunkovú membránu.
Aký je rozdiel medzi primárnou a sekundárnou aktívnou dopravou?
• Pri primárnom aktívnom transporte proteíny hydrolyzujú ATP, aby poháňali transport priamo, zatiaľ čo v sekundárnom aktívnom transporte sa hydrolýza ATP vykonáva nepriamo, aby poháňala transport.
• Na rozdiel od proteínov zapojených do primárneho aktívneho transportu, transportné proteíny zapojené do sekundárneho aktívneho transportu nerozbíjajú molekuly ATP.
• Hnacia sila pre sekundárne aktívne čerpadlá sa získava z iónových čerpadiel, ktoré sú výsledkom primárnych aktívnych transportných čerpadiel.
• Ióny ako H+, Ca2+, Na+ a K+ sú transportované cez membránu primárnymi aktívnymi pumpami, zatiaľ čo glukóza, aminokyseliny a ióny ako hydrogénuhličitan a chlorid sú transportované sekundárnym aktívnym transportom.
• Na rozdiel od sekundárneho aktívneho transportu primárny aktívny transport udržiava elektrochemický gradient cez plazmatickú membránu.
