TRANSPORT ACTIV: TRANSPORT PRIMAR ȘI SECUNDAR - BIOLOGIE - 2025

Transportul activ este un tip de celule de transport prin care moleculele de solut muta in membrana celulelor, dintr - o zonă cu o concentrație mai mică de soluți într - o zonă în care concentrația acestora este mai mare.

Ceea ce se întâmplă în mod natural este că moleculele se deplasează din partea în care sunt mai concentrate către partea în care sunt mai puțin concentrate; Este ceea ce apare spontan fără ca în acest proces să fie aplicat niciun tip de energie. În acest caz, se spune că moleculele se deplasează în jos gradientul de concentrație.

În schimb, în ​​transportul activ, particulele se mișcă împotriva gradientului de concentrație și, prin urmare, consumă energie din celulă. Această energie provine, în mod normal, de adenozina trifosfat (ATP).

Moleculele dizolvate au uneori o concentrație mai mare în interiorul celulei decât în ​​exterior, dar dacă organismul are nevoie de ele, aceste molecule sunt transportate în interior de proteine ​​transportoare care se găsesc în membrana celulară.

Ce este transportul activ?

Pentru a înțelege în ce constă un transport activ, este necesar să înțelegem ce se întâmplă pe ambele părți ale membranei prin care se produce transportul.

Când o substanță se află în concentrații diferite pe laturile opuse ale unei membrane, se spune că există un gradient de concentrație. Deoarece atomii și moleculele pot fi încărcate electric, atunci între compartimentele de pe ambele părți ale membranei se pot forma și gradienți electrici.

Mișcarea ionică este selectivă pentru cationi sau anioni datorită mărimii porilor și polarizării acestuia. Pe măsură ce doi anioni trec de la interior la exteriorul celulei, exteriorul se schimbă de la +5 la +3. Sursa: comunele Wikimedia. Autor: Metilisopropilisergamida.

Există o diferență de potențial electric de fiecare dată când există o separare netă a sarcinilor în spațiu. De fapt, celulele vii au adesea ceea ce se numește potențial de membrană, care este diferența de potențial electric (tensiune) pe întreaga membrană, care este cauzată de o distribuție neuniformă a sarcinilor.

Gradienții sunt obișnuiți în membranele biologice, astfel încât cheltuielile de energie sunt adesea necesare pentru a muta anumite molecule împotriva acestor gradienți.

Energia este utilizată pentru a muta acești compuși prin proteine ​​care sunt introduse în membrană și care funcționează ca transportori.

Dacă proteinele introduc molecule împotriva gradientului de concentrație, este un transport activ. Dacă transportul acestor molecule nu necesită energie, se spune că transportul este pasiv. În funcție de unde provine energia, transportul activ poate fi primar sau secundar.

Transport activ primar

Transportul activ primar este unul care utilizează direct o sursă de energie chimică (de exemplu, ATP) pentru a muta moleculele pe o membrană împotriva gradientului acesteia.

Unul dintre cele mai importante exemple în biologie pentru a ilustra acest mecanism de transport activ principal este pompa de sodiu-potasiu, care se găsește în celulele animale și a căror funcție este esențială pentru aceste celule.

Pompa sodiu-potasiu este o proteină de membrană care transportă sodiu din celulă și potasiu în celulă. Pentru a efectua acest transport, pompa necesită energie de la ATP.

Transport activ secundar

Transportul activ secundar este cel care utilizează energia stocată în celulă, această energie este diferită de ATP și de aici vine distincția dintre cele două tipuri de transport.

Energia utilizată de transportul secundar activ provine de la gradienții generați de transportul activ primar și poate fi utilizată pentru a transporta alte molecule împotriva gradientului lor de concentrație.

De exemplu, când concentrația ionilor de sodiu crește în spațiul extracelular, datorită funcționării pompei sodiu-potasiu, un gradient electrochimic este generat de diferența de concentrație a acestui ion de ambele părți ale membranei.

În aceste condiții, ionii de sodiu tind să se deplaseze de-a lungul gradientului lor de concentrație și s-ar întoarce în interiorul celulei prin proteinele transportoare.

Co-transportatori

Această energie din gradientul electrochimic al sodiului poate fi utilizată pentru transportul altor substanțe împotriva gradienților lor. Ceea ce se întâmplă este un transport comun și este realizat de proteine ​​transportoare numite co-transportatori (deoarece transportă două elemente simultan).

Un exemplu de co-transportator important este proteina de schimb sodiu-glucoză, care transportă cationii de sodiu în josul gradientului său și, la rândul său, utilizează această energie pentru a introduce molecule de glucoză în raport cu gradientul său. Acesta este mecanismul prin care glucoza intră în celulele vii.

În exemplul anterior, proteina co-transportoare mișcă cele două elemente în aceeași direcție (în interiorul celulei). Când ambele elemente se mișcă în aceeași direcție, proteina care le transportă se numește simporter.

Cu toate acestea, co-transportatorii pot deplasa, de asemenea, compuși în direcții opuse; în acest caz, proteina transportoare se numește anti-purtător, deși sunt cunoscute și sub numele de schimbătoare sau contra-transportoare.

Un exemplu de anti-purtător este schimbătorul de sodiu-calciu, care realizează unul dintre cele mai importante procese celulare în eliminarea calciului din celule. Folosește energia gradientului electrochimic de sodiu pentru a mobiliza calciul în afara celulei: un cation de calciu lasă la fiecare trei cationi de sodiu care intră.

Diferența dintre exocitoză și transport activ

Exocitoza este un alt mecanism important al transportului celular. Funcția sa este de a expulza materialul rezidual din celulă în fluidul extracelular. În exocitoză, transportul este mediat de vezicule.

Principala diferență între exocitoză și transport activ este că, în exositoză, particulele care trebuie transportate sunt înfășurate într-o structură înconjurată de o membrană (vezicula), care se contopește cu membrana celulară pentru a-și elibera conținutul în exterior.

În transportul activ, obiectele care trebuie transportate pot fi mutate pe ambele direcții, spre interior sau spre exterior. În schimb, exocitoza își transportă conținutul numai în exterior.

În cele din urmă, transportul activ implică proteine ​​ca mediu de transport, nu ca structuri membranoase ca în exocitoză.

Referințe

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. și Walter, P. (2014). Biologia moleculară a celulei (ediția a 6-a). Garland Science.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biologie (ediția a II-a) Pearson Education.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. și Martin, K. (2016). Biologie celulară moleculară (ediția a VIII-a). WH Freeman and Company.
4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Viața: știința biologiei (ediția a VII-a). Sinauer Associates și WH Freeman.
5. Solomon, E., Berg, L. și Martin, D. (2004). Biologie (ediția a 7-a) Cengage Learning.