Първичен срещу вторичен активен транспорт
Активният транспорт е метод, който транспортира много вещества през биологичните мембрани, срещу техните градиенти на концентрация. За да се изтласкат молекулите срещу градиент на концентрация, се изразходва свободна енергия. В еукариотните клетки това се случва в плазмената мембрана на клетката и мембраните на специализирани органели като митохондрии, хлоропласт и др. Активният транспорт изисква силно специфични протеини-носители в плазмената мембрана и тези протеини имат способността да пренасят вещества срещу градиент на концентрация, следователно наричани „помпи“. Основните роли на активния транспорт включват предотвратяване на клетъчен лизис, поддържане на неравномерни концентрации на различни йони от двете страни на клетъчната мембрана и поддържане на електрохимичен баланс в клетъчната мембрана. Активният транспорт може да се осъществи по два различни начина, а именно,първичен активен транспорт и вторичен активен транспорт.
Какво е първичен активен транспорт?
При първичен активен транспорт положителните заредени йони (H +, Ca2 +, Na + и K +) се преместват през мембраните чрез транспортни протеини. Основните активни транспортни помпи като фотонна помпа, калциева помпа и натриево-калиева помпа са много важни за поддържане на клетъчния живот. Например, калциевата помпа поддържа градиента Ca2 + през мембраната и този градиент е важен за регулиране на клетъчните дейности като секреция, сглобяване на микротубули и мускулна контракция. Също така, Na + / K + помпата поддържа мембранния потенциал през плазмената мембрана.
Какво е вторичен активен транспорт?
Енергийният източник на вторични активни транспортни помпи е градиентът на концентрация на йон, установен от помпите за първична енергия. Следователно, прехвърлящите вещества винаги са свързани с трансферни йони, които са отговорни за движещата сила. В повечето животински клетки движещата сила за вторичния активен транспорт е градиентът на концентрация на Na + / K +. Вторичният активен транспорт се осъществява чрез два механизма, наречени антипорт (обменна дифузия) и симпорт (котранспорт). В антипорта движещите йони и транспортните молекули се движат в обратна посока. Повечето от йоните се обменят по този механизъм. Например, свързаното движение на хлоридни и бикарбонатни йони през мембраната се инициира от този механизъм. В symport разтворените и движещите йони се движат в една и съща посока. Например,захарите като глюкоза и аминокиселини се транспортират през клетъчната мембрана по този механизъм.
Каква е разликата между първичен и вторичен активен транспорт?
• При първичен активен транспорт протеините хидролизират АТФ, за да захранват директно транспорта, докато при вторичния активен транспорт АТФ хидролизата се извършва индиректно за захранване на транспорта.
• За разлика от протеините, участващи в първичен активен транспорт, транспортните протеини, участващи във вторичния активен транспорт, не разрушават молекулите на АТФ.
• Движещата сила за вторичните активни помпи се получава от йонните помпи, получени от първичните активни транспортни помпи.
• Йони като H +, Ca2 +, Na + и K + се транспортират през мембраната чрез първични активни помпи, докато глюкоза, аминокиселини и йони като бикарбонат и хлорид се транспортират чрез вторичен активен транспорт.
• За разлика от вторичния активен транспорт, първичният активен транспорт поддържа електрохимичния градиент през плазмената мембрана.
