Първичен срещу вторичен активен транспорт
Активният транспорт е метод, който транспортира много вещества през биологични мембрани, срещу техните концентрационни градиенти. За да се избутат 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 т.н. Активният транспорт изисква силно специфични протеини носители в плазмената мембрана и тези протеини имат способността да пренасят вещества срещу градиент на концентрация, поради което се наричат „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 през 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 първичния активен транспорт положително заредените йони (H+, Ca2+, Na+ и K+) се преместват през мембраните от транспортни протеини. Първичните активни транспортни помпи като фотонна помпа, калциева помпа и натриево-калиева помпа са много важни за поддържане на клетъчния живот. Например, калциевата помпа поддържа Ca2+ градиента през мембраната и този градиент е важен за регулиране на клетъчните дейности като секреция, сглобяване на микротубули и мускулна контракция. Освен това Na+/K+ помпата поддържа мембранния потенциал през плазмената мембрана.
Какво е вторичен активен транспорт?
Енергийният източник на вторичните активни транспортни помпи е концентрационният градиент на йон, установен от първичните енергийни помпи. Следователно прехвърлящите вещества винаги са свързани с прехвърлящи йони, които са отговорни за движещата сила. В повечето животински клетки движещата сила за вторичен активен транспорт е концентрационният градиент на Na+/K+. Вторичният активен транспорт се осъществява чрез два механизма, наречени антипорт (обменна дифузия) и симпорт (котранспорт). В антипорт задвижващите 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. При symport разтвореното вещество и движещите йони се движат в една и съща посока. Например, захари като глюкоза и аминокиселини се транспортират през клетъчната мембрана чрез този механизъм.
Каква е разликата между първичен и вторичен активен транспорт?
• При първичния активен транспорт протеините хидролизират АТФ, за да задвижат директно транспорта, докато при вторичния активен транспорт хидролизата на АТФ се извършва индиректно, за да задвижи транспорта.
• За разлика от протеините, участващи в първичния активен транспорт, транспортните протеини, участващи във вторичния активен транспорт, не разграждат ATP молекулите.
• Движещата сила за вторичните активни помпи се получава от йонните помпи, произтичащи от първичните активни транспортни помпи.
• Йони като H+, Ca2+, Na+ и K+ се транспортират през мембраната чрез първично активни помпи, докато глюкоза, аминокиселини и йони като бикарбонат и хлорид се транспортират чрез вторичен активен транспорт.йени
• За разлика от вторичния активен транспорт, първичният активен транспорт поддържа електрохимичния градиент през плазмената мембрана.
