Aktiv og passiv cellulær transport

Aktiv og passiv celletransport er overførsel af opløste stoffer fra den ene side af cellemembranen til den anden. Transport er passiv, når der ikke kræves nogen strømkilde metabolisk som ATP, mens transport er aktiv, når du bruger ATP som energikilde.

Cellemembraner er hovedsageligt sammensat af et lipiddobbeltlag, der gør det vanskeligt for visse typer stoffer at passere igennem. Denne barrierefunktion tillader cellen at opretholde koncentrationer af opløste stoffer i cytosolen forskelligt fra det ekstracellulære miljø eller de intracellulære rum..

	Passiv transport	Aktiv transport
Definition	Opløs overførsel over lipidmembranen uden energi.	Overførsel af opløste stoffer gennem lipidmembranen forbundet med en energikilde.
Koncentrationsgradient	Til fordel.	Mod.
Membranproteiner	Kanaler og transportbånd.	Transportbånd eller pumper.
Drivkraft	Elektrokemisk gradient.	ATP.
Eksempler	Vandtransport gennem aquaporinas.	Na-natriumiontransport+ af natrium-kalium ATP-håndtag.

Hvad er passiv celletransport?

Passiv transport er den proces, der tillader passage af molekyler og ioner gennem cellemembranen uden en energikilde.

Det koncentrationsgradient o en koncentrations forskel mellem en art mellem de to sider af membranen er impulsen, der bestemmer bevægelsen og retningen af ​​passiv transport.

Når det opløste stof er ladet (positiv eller negativ), kan potentialforskellen mellem de to sider af membranen (membranpotentiale) også drive transport. I dette tilfælde danner koncentrationsgradienten og den elektriske gradient drivkraften elektrokemisk gradient.

Ved at generere en forskel i ioniske koncentrationer på tværs af lipidlaget kan cellemembranen lagre potentiel energi i form af elektrokemiske gradienter. Elektrokemiske gradienter bruges til at:

• køre forskellige transportprocesser,
• transmittere elektriske signaler i elektrisk exciterende celler og
• producere størstedelen af ​​ATP i mitokondrier, kloroplast og bakterier.

Passive transportegenskaber

• Bevægelsen af ​​opløste stoffer følger koncentrationsgradienten fra højere koncentration til lavere koncentration.
• Det afhænger af koncentrationsgradienten, partikelstørrelsen og temperaturen.
• Ioner og små molekyler mobiliseres.
• Kræver ikke hydrolyse af ATP.
• Det medieres af transmembranproteiner, kanaler og transportører i lettere diffusion.

Passive transporttyper

Molekyler og ioner kan passere passivt gennem membranen gennem forskellige mekanismer: enkel diffusion, lettere diffusion eller osmose.

Enkel diffusion

Små ikke-polære molekyler som ilt O_to og kuldioxid CO_to de opløses let i lipidmembraner. Små uladede polære molekyler som vand H_toO og urinstof diffunderer også gennem membranen på en langsom eller begrænset måde. Generelt kan lipofile eller fedtlignende molekyler krydse membranen ved simpel diffusion.

Formidlet formidling

Celler udviklede mekanismer til overførsel af vandopløselige molekyler og ioner over membranen. Gennem specialiserede transmembrane proteiner (de krydser membranen) transporteres ioner og molekyler. Da diffusion fra højere koncentration til lavere koncentration sker ved hjælp af "passager", taler vi om lettere diffusion. Dermed:

• essentielle næringsstoffer kommer ind i cellen;
• fjerne metaboliske affaldsprodukter, og
• regulere intracellulære ionkoncentrationer.

De to hovedklasser af membranproteiner, der letter bevægelsen af ​​molekyler ind og ud over lipidmembranen er:

• transportørerne: de er proteiner, der har bevægelige dele, såsom membranens døre, der åbnes og lukkes, så det opløste stof passerer igennem. De er som karruseldøre i membranen.
• kanalerne: de danner smalle hydrofile porer, der tillader passiv bevægelse, hovedsageligt af små uorganiske ioner. Selvom vand kan diffundere gennem lipidmembraner, indeholder alle celler proteinkanaler kaldet aquaporiner, der øger permeabiliteten af ​​disse membraner for vand..

Osmose

Osmose er bevægelse af vand gennem en semipermeabel membran, når der på den ene side er en opløst stof, der ikke kan krydse membranen. Kun vandbevægelse forekommer i osmose.

Hvad er aktiv celletransport?

Aktiv transport er den proces, hvor cellen transporterer materiale mod dets koncentrationsgradient ved hjælp af ATP som energikilde..

Aktive transportegenskaber

• Det fremstilles gennem integrerede membranproteiner.
• Det er specifikt for det opløste stof.
• Det oplever mætning, det vil sige når alle bindingsstederne i det opløste stof er optaget, uanset hvor meget mere substrat der tilsættes, forbliver strømmen konstant.

Typer af aktive transportproteiner

Mindst tre typer proteiner er beskrevet i celler med evnen til at udføre aktiv transport. Nedenfor beskrivelsen.

ATP pumper

ATP-pumper udfører transport af opløst stof koblet til ATP-hydrolyse, dvs. ATP frigiver en fosfatgruppe (PO₄^-3) og bliver ADP. Den energi, der frigøres ved hydrolyse, er, hvad der "pumper" det opløste stof fra den ene side af membranen til den anden..

Aktiv transport drevet af ATP hydrolyse er også kendt som primær aktiv transport.

Der er tre typer ATP-pumper:

1. P-type pumper: proteinet er phosphoryleret (en phosphatgruppe er bundet til proteinet) i transportprocessen. Eksempler: natrium-kaliumpumper, calciumpumper.
2. Type-F pumper: Også kaldet ATP-syntetaser, da de bruger protongradienten til at syntetisere ATP fra ADP og fosfat. Eksempler: chloroplast ATP-synthetase associeret med den lysafhængige fase af fotosyntese.
3. ABC transportbånd: de er membranproteiner, der bærer små molekyler. Eksempler: kolesteroltransportøren ABCG1, transportøren MDR (multiresistens).

Koblede transportbånd

Transporten af ​​en ion eller et molekyle er samtidig med en anden opløst stof. I dette tilfælde passerer det opløste stof i højere koncentration på den ene side af membranen til den anden side og fremmer bevægelsen af ​​det opløste stof fra lavere til højere koncentration. Ion-gradient-drevne transportører kaldes også sekundær aktiv transport.

Det udføres af bærerproteiner kendt som symporters og anti-bærere. EN symporter eller samtransportør transporterer et opløst stof efter dets koncentrationsgradient i samme retning som et andet opløst stof mod koncentrationsgradienten.

For eksempel den tyndtarmen natriumafhængige glukosetransportør. I dette tilfælde absorberes glukose og natrium inde i tarmen i tarmcellen..

Epitelcellerne i tarmen eller nyrerne har et stort antal symporter, der drives af gradienten af ​​natrium-Na-ionen.⁺, at være mere koncentreret på ydersiden af ​​cellen.

I bakterier er laktosetransport koblet til hydrogeniontransport H⁺.

EN antibærer eller veksler udfører overførsel af opløste stoffer i modsatte retninger. For eksempel natrium / proton Na-anticarrier⁺/ H⁺ natrium kommer ind i cellen og proton forlader ydersiden.

Lysaktiverede pumper

Overvejende i bakterier og arkæer, finder denne transport af opløste stoffer sted fra lavere til højere koncentration takket være fangsten af ​​lysenergi. For eksempel er bakteriorhodopsiner og halorhodopsiner protonpumper aktiveret af lys..

Det kan interessere dig Endocytose og exocytose.