АКТИВНИ ТРАНСПОРТ: ПРИМАРНИ И СЕКУНДАРНИ ТРАНСПОРТ - БИОЛОГИЈА - 2025

Активни транспорт је типа превоз ћелије којом растворка молекули крећу кроз ћелијске мембране, из области са нижом концентрацијом растворених супстанци у област где је концентрација ових је већи.

Оно што се природно дешава је да се молекули померају са оне стране где су концентрисанији на страну где су мање концентровани; То је оно што се догађа спонтано, без било какве врсте енергије која се примењује у процесу. У овом случају се каже да се молекули крећу према градијенту концентрације.

Супротно томе, у активном транспорту честице се крећу према концентрационом градијенту и последично троше енергију из ћелије. Ова енергија обично долази од аденозин трифосфата (АТП).

Растворени молекули понекад имају већу концентрацију унутар ћелије него споља, али ако их тело треба, ти се молекули транспортују унутра помоћу протеина носача који се налазе у ћелијској мембрани.

Шта је активни превоз?

Да бисте разумели од чега се састоји активни транспорт, потребно је да схватите шта се дешава на обе стране мембране кроз које се транспорт врши.

Када се супстанца налази у различитим концентрацијама на супротним странама мембране, каже се да постоји градијент концентрације. Будући да атоми и молекули могу бити електрично набијени, тада се могу формирати и електрични градијенти између преграда са обе стране мембране.

Јонско кретање је селективно за катионе или анионе због величине пора и његове поларизације. Док два аниона пролазе из унутрашњости у спољашњост ћелије, спољашњост се мења од +5 до +3. Извор: Викимедиа цоммонс. Аутор: Метилизопропилисергамид.

Постоји разлика у електричном потенцијалу сваки пут када дође до нето раздвајања набоја у простору. У ствари, живе ћелије често имају оно што се назива мембрански потенцијал, а то је разлика у електричном потенцијалу (напону) преко мембране, што је узроковано неравномерном расподјелом набоја.

Градијенти су уобичајени у биолошким мембранама, па је често потребно трошење енергије за померање одређених молекула против ових градијената.

Енергија се користи за кретање ових једињења кроз протеине који се убацују у мембрану и који функционишу као преносиоци.

Ако протеини убацују молекуле против концентрације градијента, то је активни транспорт. Ако за транспорт ових молекула не треба енергије, сматра се да је транспорт пасиван. У зависности одакле енергија долази, активни транспорт може бити примарни или секундарни.

Примарни активни транспорт

Примарни активни транспорт је онај који директно користи извор хемијске енергије (нпр. АТП) за померање молекула преко мембране према њеном градијенту.

Један од најважнијих примера у биологији који илуструје овај примарни активни транспортни механизам је натријум-калијум пумпа, која се налази у животињским ћелијама и чија је функција од суштинског значаја за ове ћелије.

Натријум-калијум пумпа је мембрански протеин који транспортује натријум из ћелије и калијума у ​​ћелију. За обављање овог транспорта пумпи је потребна енергија из АТП-а.

Секундарни активни транспорт

Секундарни активни транспорт је онај који користи енергију сачувану у ћелији, та енергија се разликује од АТП-а и зато долази до његове разлике између две врсте транспорта.

Енергија коју користи секундарни активни транспорт потиче од градијената генерисаних примарним активним транспортом и може се користити за превоз других молекула насупрот њиховом градијенту концентрације.

На пример, повећањем концентрације натријум јона у ванћелијском простору, захваљујући раду натријум-калијумске пумпе, ствара се електрохемијски градијент разликом концентрације овог јона са обе стране мембране.

У тим условима, натријум јони имају тенденцију кретања дуж свог градијента концентрације и враћају се у унутрашњост ћелије преко транспортера протеина.

Превозници

Ова енергија из електрохемијског градијента натријума може се користити за транспорт других супстанци у односу на њихове градијенте. Оно што се догађа је заједнички транспорт и изводе га транспортерски протеини звани супревозници (јер превозе два елемента истовремено).

Пример важног ко-транспортера је протеин за размену натријума и глукозе, који преноси натријум-катионе низ његов градијент, а заузврат, користи ову енергију да уђе у молекуле глукозе у односу на свој градијент. Ово је механизам којим глукоза улази у живе ћелије.

У претходном примеру, протеин транспортера помиче два елемента у истом правцу (унутар ћелије). Кад се оба елемента крећу у истом правцу, протеин који их преноси назива се симпортер.

Међутим, превозници такође могу да померају једињења у супротним смеровима; у овом се случају протеин транспортера назива анти-носач, мада су познати и као измјењивачи или контра-превозници.

Пример анти-носача је измењивач натријума и калцијума, који спроводи један од најважнијих ћелијских процеса у уклањању калцијума из ћелија. Користи енергију електрохемијског градијента натријума за мобилизацију калцијума ван ћелије: један кацијум калцијума оставља за свака три натријум катиона.

Разлика између егзоцитозе и активног транспорта

Егзоцитоза је још један важан механизам ћелијског транспорта. Његова функција је избацивање заосталог материјала из ћелије у ванћелијску течност. Код егзоцитозе транспорт се посредује везикулама.

Главна разлика између егзоцитозе и активног транспорта је у томе што је у егзозитози честица која се транспортује омотана у структуру окружену мембраном (везикулом), која се стапа с ћелијском мембраном и тако ослобађа њен садржај споља.

У активном превозу ствари које се превозе могу се померати у оба смера, према унутра или ка споља. Супротно томе, егзоцитоза само преноси свој садржај споља.

Коначно, активни транспорт укључује протеине као превозни медиј, а не мембранске структуре као у егзоцитози.

Референце

1. Албертс, Б., Јохнсон, А., Левис, Ј., Морган, Д., Рафф, М., Робертс, К. и Валтер, П. (2014). Молекуларна биологија ћелије (6. изд.). Гарланд Сциенце.
2. Цампбелл, Н. & Рееце, Ј. (2005). Биологија (друго издање) Пеарсон Едуцатион.
3. Лодисх, Х., Берк, А., Каисер, Ц., Криегер, М., Бретсцхер, А., Плоегх, Х., Амон, А. и Мартин, К. (2016). Молекуларна ћелијска биологија (8. изд.). ВХ Фрееман анд Цомпани.
4. Пурвес, В., Садава, Д., Орианс, Г. и Хеллер, Х. (2004). Живот: наука о биологији (7. изд.). Синауер Ассоциатес и ВХ Фрееман.
5. Соломон, Е., Берг, Л. и Мартин, Д. (2004). Биологија (7. изд.) Ценгаге Леарнинг.