Aktiver Transport, was es beinhaltet, Primär- und Sekundärtransport

Die aktiver Transport ist eine Art von zellulärem Transport, durch den gelöste Moleküle sich durch die Zellmembran bewegen, von einem Bereich, in dem es eine geringere Konzentration an gelösten Stoffen gibt, zu einem Bereich, in dem die Konzentration dieser Stoffe größer ist.

Was natürlich passiert, ist, dass sich die Moleküle von der Seite, auf der sie am konzentriertesten sind, zur Seite bewegen, wo sie weniger konzentriert sind; Es ist das, was spontan geschieht, ohne dass irgendeine Art von Energie in diesem Prozess angewendet wird. In diesem Fall wird gesagt, dass sich die Moleküle zugunsten des Konzentrationsgradienten bewegen.

Im Gegensatz dazu bewegen sich die Partikel im aktiven Transport gegen den Konzentrationsgradienten und verbrauchen folglich Energie von der Zelle. Diese Energie kommt normalerweise von Adenosintriphosphat (ATP).

Manchmal haben die gelösten Moleküle eine höhere Konzentration in der Zelle als außerhalb, aber wenn der Organismus sie benötigt, werden diese Moleküle durch den Transport von Proteinen, die sich in der Zellmembran befinden, nach innen transportiert.

Index

• 1 Was ist aktiver Transport?
• 2 Primärer aktiver Transport
• 3 Sekundärer aktiver Transport
  • 3.1 Co-Transporter
• 4 Unterschied zwischen Exozytose und aktivem Transport
• 5 Referenzen

Was ist aktiver Transport?

Um zu verstehen, woraus aktiver Transport besteht, ist es notwendig zu verstehen, was auf beiden Seiten der Membran passiert, durch die der Transport stattfindet.

Wenn sich eine Substanz auf gegenüberliegenden Seiten einer Membran in unterschiedlichen Konzentrationen befindet, spricht man von einem Konzentrationsgradienten. Da Atome und Moleküle elektrisch geladen sein können, können auch elektrische Gradienten zwischen den Kammern auf beiden Seiten der Membran gebildet werden.

Jedesmal gibt es einen Unterschied im elektrischen Potential, wenn im Weltraum eine Ladungstrennung stattfindet. In der Tat haben lebende Zellen normalerweise ein sogenanntes Membranpotential, welches der Unterschied im elektrischen Potential (Spannung) ist, der über die Membran existiert, was durch eine ungleiche Ladungsverteilung verursacht wird.

Gradienten sind in biologischen Membranen üblich, weshalb es oft einen Energieaufwand erfordert, bestimmte Moleküle gegen diese Gradienten zu bewegen.

Energie wird verwendet, um diese Verbindungen durch Proteine ​​zu transportieren, die in die Membran eingeführt werden und als Transporter fungieren.

Wenn die Proteine ​​Moleküle gegen den Konzentrationsgradienten einfügen, ist es ein aktiver Transport. Wenn der Transport dieser Moleküle keine Energie benötigt, heißt es, dass der Transport passiv ist. Je nachdem woher die Energie kommt, kann der aktive Verkehr primär oder sekundär sein.

Primärer aktiver Transport

Primärer aktiver Transport ist einer, der direkt eine chemische Energiequelle (z. B. ATP) verwendet, um Moleküle über eine Membran gegen ihren Gradienten zu bewegen.

Eines der wichtigsten Beispiele in der Biologie zur Veranschaulichung dieses primären aktiven Transportmechanismus ist die Natrium-Kalium-Pumpe, die in tierischen Zellen vorkommt und deren Funktion für diese Zellen essentiell ist.

Die Natrium-Kalium-Pumpe ist ein Membranprotein, das Natrium aus der Zelle und Kalium in die Zelle transportiert. Um diesen Transport durchzuführen, benötigt die Pumpe Energie aus dem ATP.

Sekundärer aktiver Transport

Der sekundäre aktive Transport ist derjenige, der die in der Zelle gespeicherte Energie verwendet, diese Energie unterscheidet sich von der ATP und daher kommt ihre Unterscheidung zwischen den zwei Arten von Transport.

Die Energie, die von dem sekundären aktiven Transport verwendet wird, kommt von den Gradienten, die durch den primären aktiven Transport erzeugt werden, und kann verwendet werden, um andere Moleküle gegen ihre Konzentrationsgradienten zu transportieren.

Zum Beispiel wird durch Erhöhen der Konzentration von Natriumionen im extrazellulären Raum aufgrund des Betriebs der Natrium-Kalium-Pumpe ein elektrochemischer Gradient durch die Konzentrationsdifferenz dieses Ions auf beiden Seiten der Membran erzeugt.

Unter diesen Bedingungen würden die Natriumionen dazu neigen, sich zugunsten ihres Konzentrationsgradienten zu bewegen und durch die Transporterproteine ​​in das Innere der Zelle zurückzukehren.

Co-Transporter

Diese Energie des elektrochemischen Gradienten von Natrium kann für den Transport anderer Substanzen gegen ihre Gradienten verwendet werden. Was passiert, ist ein gemeinsamer Transport und wird von Transportern durchgeführt, die Co-Transporter genannt werden (weil sie zwei Elemente gleichzeitig transportieren).

Ein Beispiel für einen wichtigen Co-Transporter ist das Natrium- und Glucose-Austauschprotein, das Natriumkationen zugunsten seines Gradienten transportiert und diese Energie wiederum nutzt, um Glukosemoleküle gegen ihren Gradienten einzubringen. Dies ist der Mechanismus, durch den Glukose in lebende Zellen gelangt.

Im vorherigen Beispiel bewegt das Co-Transporterprotein die beiden Elemente in die gleiche Richtung (zum Zellinneren). Wenn sich beide Elemente in dieselbe Richtung bewegen, wird das Protein, das sie transportiert, als Simportador bezeichnet.

Co-Transporter können jedoch auch Verbindungen in entgegengesetzten Richtungen mobilisieren; in diesem Fall wird das Trägerprotein Antiporter genannt, obwohl sie auch als Austauscher oder Gegentransporter bekannt sind.

Ein Beispiel für einen Antiporter ist der Natrium- und Calcium-Austauscher, der einen der wichtigsten zellulären Prozesse zur Entfernung von Calcium aus Zellen durchführt. Es nutzt die Energie des elektrochemischen Natriumgradienten, um Kalzium außerhalb der Zelle zu mobilisieren: Ein Kalziumkation erlischt für jeweils drei Natriumkationen, die eintreten.

Unterschied zwischen Exozytose und aktivem Transport

Die Exozytose ist ein weiterer wichtiger Mechanismus des zellulären Transports. Seine Funktion besteht darin, das restliche Material aus der Zelle in die extrazelluläre Flüssigkeit auszustoßen. In der Exozytose wird der Transport durch Vesikel vermittelt.

Der Hauptunterschied zwischen Exozytose und aktivem Transport besteht darin, dass das zu transportierende Teilchen in der Exositose in einer Struktur eingeschlossen ist, die von einer Membran (dem Vesikel) umgeben ist, die mit der Zellmembran verschmilzt, um ihren Inhalt nach außen freizusetzen.

Beim aktiven Transport können die zu transportierenden Elemente in beide Richtungen, nach innen oder außen, bewegt werden. Im Gegensatz dazu transportiert die Exozytose nur ihren Inhalt nach außen.

Schließlich beinhaltet der aktive Transport Proteine ​​als Transportmittel, nicht membranartige Strukturen wie bei der Exozytose.

Referenzen

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