Primārais vs sekundārais aktīvais transports
Aktīvā transportēšana ir metode, kas transportē daudzas vielas cauri bioloģiskajām membrānām, pretēji to koncentrācijas gradientiem. Lai nospiestu molekulas pret koncentrācijas gradientu, tiek iztērēta brīvā enerģija. Eikariotu šūnās tas notiek šūnas plazmas membrānā un specializētu organellu, piemēram, mitohondriju, hloroplastu utt., membrānās. Aktīvai transportēšanai plazmas membrānā ir nepieciešami ļoti specifiski nesējproteīni, un šiem proteīniem ir spēja pārvadāt vielas pret koncentrācijas gradientu, tāpēc tos dēvē par “sūkņiem”. Galvenās aktīvā transporta lomas ietver šūnu līzes novēršanu, dažādu jonu nevienlīdzīgu koncentrāciju uzturēšanu abās šūnas membrānas pusēs un elektroķīmiskā līdzsvara saglabāšanu visā šūnas membrānā. Aktīvais transports var notikt divos dažādos veidos, proti, primārais aktīvais transports un sekundārais aktīvais transports.
Kas ir primārais aktīvais transports?
Primārajā aktīvajā transportā pozitīvi lādētie joni (H+, Ca2+, Na+ un K+) tiek pārvietoti pa membrānām ar transporta proteīnu palīdzību. Primārie aktīvie transporta sūkņi, piemēram, fotonu sūknis, kalcija sūknis un nātrija-kālija sūknis, ir ļoti svarīgi, lai uzturētu šūnu dzīvi. Piemēram, kalcija sūknis uztur Ca2+ gradientu pāri membrānai, un šis gradients ir svarīgs, lai regulētu šūnu aktivitātes, piemēram, sekrēciju, mikrotubulu montāžu un muskuļu kontrakciju. Turklāt Na+/K+ sūknis uztur membrānas potenciālu pāri plazmas membrānai.
Kas ir sekundārais aktīvais transports?
Sekundāri aktīvo transporta sūkņu enerģijas avots ir primārās enerģijas sūkņu noteiktais jonu koncentrācijas gradients. Tāpēc pārnesošās vielas vienmēr ir savienotas ar pārneses joniem, kas ir atbildīgi par dzinējspēku. Lielākajā daļā dzīvnieku šūnu sekundārā aktīvā transporta virzītājspēks ir Na+/K+ koncentrācijas gradients. Sekundārā aktīva transportēšana notiek ar diviem mehānismiem, ko sauc par antiport (apmaiņas difūzija) un simpport (koptransportu). Antiportā virzošie joni un transporta molekulas pārvietojas pretējā virzienā. Lielākā daļa jonu tiek apmainīti ar šo mehānismu. Piemēram, šis mehānisms ierosina hlorīda un bikarbonāta jonu saistīto kustību pa membrānu. Simportā izšķīdinātā viela un virzošie joni virzās vienā virzienā. Piemēram, cukuri, piemēram, glikoze un aminoskābes, ar šo mehānismu tiek transportēti cauri šūnu membrānai.
Kāda ir atšķirība starp primāro un sekundāro aktīvo transportu?
• Primārajā aktīvajā transportā proteīni hidrolizē ATP, lai tieši darbinātu transportu, savukārt sekundārajā aktīvajā transportā ATP hidrolīze tiek veikta netieši, lai nodrošinātu transportēšanu.
• Atšķirībā no primārajā aktīvajā transportā iesaistītajām olb altumvielām, transporta proteīni, kas iesaistīti sekundārajā aktīvajā transportā, nesalauž ATP molekulas.
• Sekundāro aktīvo sūkņu dzinējspēks tiek iegūts no jonu sūkņiem, kas iegūti no primārajiem aktīvajiem transporta sūkņiem.
• Jonus, piemēram, H+, Ca2+, Na+ un K+, caur membrānu transportē primāri aktīvie sūkņi, savukārt glikozi, aminoskābes un jonus, piemēram, bikarbonātu un hlorīdu, transportē ar sekundāro aktīvo transportu.
• Atšķirībā no sekundārā aktīvā transporta primārais aktīvais transports uztur elektroķīmisko gradientu pāri plazmas membrānai.
