Primarni proti sekundarnemu aktivnemu transportu
Aktivni transport je metoda, ki prenaša številne snovi skozi biološke membrane, proti njihovim koncentracijskim gradientom. Za potiskanje molekul proti koncentracijskemu gradientu se porabi prosta energija. V evkariontskih celicah se to zgodi na plazemski membrani celice in membranah specializiranih organelov, kot so mitohondriji, kloroplasti itd. Aktivni transport zahteva zelo specifične nosilne proteine v plazemski membrani in ti proteini imajo sposobnost prenašanja snovi proti koncentracijskemu gradientu, zato se imenujejo "črpalke". Glavne vloge aktivnega transporta vključujejo preprečevanje celične lize, vzdrževanje neenakih koncentracij različnih ionov na obeh straneh celične membrane in vzdrževanje elektrokemičnega ravnovesja čez celično membrano. Aktivni transport lahko poteka na dva različna načina, in sicer primarni aktivni transport in sekundarni aktivni transport.
Kaj je primarni aktivni transport?
Pri primarnem aktivnem transportu se pozitivno nabiti ioni (H+, Ca2+, Na+ in K+) premikajo skozi membrane s transportnimi proteini. Primarne aktivne transportne črpalke, kot so fotonska črpalka, kalcijeva črpalka in natrijeva-kalijeva črpalka, so zelo pomembne za ohranjanje celičnega življenja. Na primer, kalcijeva črpalka vzdržuje gradient Ca2+ skozi membrano in ta gradient je pomemben za uravnavanje celičnih aktivnosti, kot so izločanje, sestavljanje mikrotubulov in krčenje mišic. Poleg tega Na+/K+ črpalka vzdržuje membranski potencial preko plazemske membrane.
Kaj je sekundarni aktivni transport?
Vir energije sekundarnih aktivnih transportnih črpalk je koncentracijski gradient iona, ki ga vzpostavijo primarne energijske črpalke. Zato so prenašalne snovi vedno povezane s prenosnimi ioni, ki so odgovorni za gonilno silo. V večini živalskih celic je gonilna sila za sekundarni aktivni transport koncentracijski gradient Na+/K+. Sekundarni aktivni transport poteka z dvema mehanizmoma, imenovanima antiport (izmenjalna difuzija) in simport (kotransport). V antiportu se pogonski ioni in transportne molekule gibljejo v nasprotni smeri. Večina ionov se izmenja s tem mehanizmom. Na primer, ta mehanizem sproži povezano gibanje kloridnih in bikarbonatnih ionov skozi membrano. V simportu se topljenec in pogonski ioni premikajo v isto smer. S tem mehanizmom se na primer sladkorji, kot so glukoza in aminokisline, prenašajo skozi celično membrano.
Kakšna je razlika med primarnim in sekundarnim aktivnim transportom?
• Pri primarnem aktivnem transportu beljakovine hidrolizirajo ATP, da neposredno poganjajo transport, medtem ko pri sekundarnem aktivnem transportu hidroliza ATP poteka posredno, da poganja transport.
• Za razliko od proteinov, ki sodelujejo pri primarnem aktivnem transportu, transportni proteini, ki sodelujejo pri sekundarnem aktivnem transportu, ne zlomijo molekul ATP.
• Gonilna sila za sekundarne aktivne črpalke je pridobljena iz ionskih črpalk, ki izhajajo iz primarnih aktivnih transportnih črpalk.
• Ioni, kot so H+, Ca2+, Na+ in K+, se prenašajo skozi membrano s primarnimi aktivnimi črpalkami, medtem ko se glukoza, aminokisline in ioni, kot so bikarbonat in klorid, prenašajo s sekundarnim aktivnim transportom.
• Za razliko od sekundarnega aktivnega transporta primarni aktivni transport vzdržuje elektrokemični gradient skozi plazemsko membrano.
