Galvenā atšķirība - aktīvais transports pret grupas pārvietošanu
Molekulas iekļūst šūnās un iziet no tām caur šūnu membrānām. Šūnu membrāna ir selektīvi caurlaidīga membrāna, kas kontrolē molekulu kustību. Molekulas dabiski pārvietojas no augstākas koncentrācijas uz zemāku koncentrāciju pa koncentrācijas gradientu. Tas notiek pasīvi bez enerģijas ievades. Tomēr ir arī dažas situācijas, kad molekulas pārvietojas pa membrānu pret koncentrācijas gradientu, no zemākas koncentrācijas uz augstāku koncentrāciju. Šim procesam ir nepieciešama enerģijas ievade, ko sauc par aktīvo transportu. Grupas translokācija ir vēl viens aktīvā transporta veids, kurā noteiktas molekulas tiek transportētas uz šūnām, izmantojot enerģiju, kas iegūta no fosforilēšanas. Galvenā atšķirība starp aktīvo transportu un grupas translokāciju ir tāda, ka aktīvajā transportā vielas netiek ķīmiski modificētas, pārvietojoties pa membrānu, savukārt grupā translokācijas vielas tiek ķīmiski modificētas.
Kas ir aktīvais transports?
Aktīvā transportēšana ir metode molekulu transportēšanai pa puscaurlaidīgo membrānu pret koncentrācijas gradientu vai elektroķīmisko gradientu, izmantojot ATP hidrolīzes rezultātā atbrīvoto enerģiju. Pastāv daudzas situācijas, kad šūnām ir vajadzīgas noteiktas vielas, piemēram, joni, glikoze, aminoskābes utt. augstākā vai atbilstošā koncentrācijā. Šādos gadījumos aktīvais transports pārnes vielas no zemākas koncentrācijas uz augstāku koncentrāciju pret koncentrācijas gradientu, izmantojot enerģiju, un uzkrājas šūnās. Tāpēc šis process vienmēr ir saistīts ar spontānu eksergonisku reakciju, piemēram, ATP hidrolīzi, kas nodrošina enerģiju, lai strādātu pret transportēšanas procesa pozitīvo Gibsa enerģiju.
Aktīvo transportu var iedalīt divos veidos: primārais aktīvais transports un sekundārais aktīvais transports. Primāro aktīvo transportu vada, izmantojot ķīmisko enerģiju, kas iegūta no ATP. Sekundārais aktīvais transports izmanto potenciālo enerģiju, kas iegūta no elektroķīmiskā gradienta.
Īpaši transmembrānu nesējproteīni un kanālu proteīni veicina aktīvo transportu. Aktīvais transportēšanas process ir atkarīgs no membrānas nesēja vai poru proteīnu konformācijas izmaiņām. Piemēram, nātrija kālija jonu sūknis uzrāda atkārtotas konformācijas izmaiņas, kad kālija joni un nātrija joni tiek transportēti attiecīgi šūnā un no tās ar aktīvu transportēšanu.
Šūnu membrānās ir daudz primāro un sekundāro aktīvo transportētāju. Daži piemēri ir nātrija-kālija sūknis, kalcija sūknis, protonu sūknis, ABC transportētājs un glikozes simportētājs.
Attēls 01: Aktīva transportēšana, izmantojot nātrija-kālija sūkni
Kas ir grupu pārvietošana?
Grupas translokācija ir vēl viens aktīvā transporta veids, kurā vielas tiek pakļautas kovalentai modifikācijai, pārvietojoties pa membrānu. Fosforilēšana ir galvenā modifikācija, ko veic transportētās vielas. Fosforilēšanas laikā fosfātu grupa tiek pārnesta no vienas molekulas uz otru. Fosfātu grupas savieno augstas enerģijas saites. Tādējādi, pārtraucot fosfātu saiti, tiek atbrīvots salīdzinoši liels enerģijas daudzums, kas tiek izmantots aktīvajai transportēšanai. Fosfātu grupas tiek pievienotas molekulām, kas nonāk šūnā. Kad tie šķērso šūnu membrānu, tie tiek atgriezti nemodificētā formā.
PEP fosfotransferāzes sistēma ir labs piemērs grupu translokācijai, ko parāda baktērijas cukura uzņemšanai. Ar šo sistēmu cukura molekulas, piemēram, glikoze, manoze un fruktoze, tiek transportētas šūnā, vienlaikus ķīmiski modificējot. Cukura molekulas, nonākot šūnā, fosforilējas. Enerģiju un fosforilgrupu nodrošina PEP.
2. attēls: PEP fosfotransferāzes sistēma
Kāda ir atšķirība starp aktīvo transportu un grupas pārvietošanu?
Aktīvais transports pret grupu pārvietošanu |
|
| Aktīvā transportēšana ir jonu vai molekulu kustība caur puscaurlaidīgu membrānu no zemākas koncentrācijas uz augstāku koncentrāciju, patērējot enerģiju. | Grupas translokācija ir aktīvs transporta mehānisms, kurā molekulas tiek ķīmiski modificētas, pārvietojoties pa membrānu. |
| Ķīmiskā modifikācija | |
| Molekulas transportēšanas laikā parasti netiek pārveidotas. | Molekulas tiek fosforilētas un ķīmiski modificētas grupas translokācijas laikā. |
| Piemēri | |
| Nātrija-kālija jonu sūknis ir labs piemērs aktīvam transportam. | PEP fosfotransferāzes sistēma baktērijās ir labs piemērs grupu translokācijai. |
Kopsavilkums - aktīvais transports pret grupu pārvietošanu
Šūnu membrāna ir selektīvi caurlaidīga barjera, kas atvieglo jonu un molekulu pāreju. Molekulas pārvietojas no augstas koncentrācijas uz zemu koncentrāciju pa koncentrācijas gradientu. Ja molekulām ir jāpārvietojas no zemākas koncentrācijas uz augstāku koncentrāciju pret koncentrācijas gradientu, ir jānodrošina enerģijas ievade. Jonu vai molekulu kustība pa puscaurlaidīgu membrānu pret koncentrācijas gradientu ar proteīnu un enerģijas palīdzību ir pazīstama kā aktīvs transports. Grupas translokācija ir sava veida aktīvs transports, kas transportē molekulas pēc ķīmiskas modifikācijas. Šī ir atšķirība starp aktīvo transportu un grupas pārvietošanu.
