Hva er aktiv transport?

Aktiv transport er pumping av oppløste stoffer over en biologisk membran, mot deres konsentrasjon eller elektrokjemisk gradient.Cellens evne til å opprettholde små oppløste stoffer i cytoplasmaet ved konsentrasjoner som er høyere enn for den omkringliggende væsken, er en essensiell faktor i celleoverlevelse.Mange dyreceller opprettholder for eksempel konsentrasjoner av natrium og kalium som er betydelig forskjellige enn omgivelsene.Aktiv transport gjør det mulig for celler ikke bare å opprettholde levedyktige løstnivåer, men også å pumpe ioner over en elektrokjemisk gradient.Denne prosessen skaper en spenning over membranen som kan tappes til kraftcellulært arbeid.

For å forstå aktiv transport, må man først forstå passiv transport .I henhold til den andre loven om termodynamikk, uten ytterligere energiinngang, vil partikler alltid bevege seg fra en orden av orden til en tilstand av forstyrrelse.Når det gjelder mobiltrafikk, betyr dette at små oppløste stoffer naturlig vil bevege seg fra mer ryddige regioner med høy konsentrasjon til de mindre ordnede regionene med lav konsentrasjon.Dette er kjent som diffusjon ned en konsentrasjonsgradient .Passiv transport er den naturlige bevegelsen av oppløste stoffer over en membran nedover konsentrasjonsgradienten.

Under aktiv transport må cellen arbeide mot den naturlige diffusjonen av oppløste stoffer.For å gjøre dette er spesialiserte transportproteiner innebygd i cellemembranen.Drevet av adenosintrifosfat (ATP,) transportproteiner beveger selektivt spesifikke oppløste stoffer inn eller ut av cellen.En vanlig måte ATP -krefter Dette arbeidet er å donere sin terminale fosfatgruppe til transportproteinet, og utløser en formforandring i proteinmolekylet.Konformasjonsendringen får proteinet til å flytte oppløste stoffer som har bundet til det ekstracellulære overflaten til cellene indre og frigjør dem.

Et eksempel på denne typen aktiv transportprotein er

Sodium-potassiumpumpen .De fleste dyreceller har en høyere konsentrasjon av kalium, og en lavere konsentrasjon av natrium, enn det som finnes i det ekstracellulære miljøet.Siden natriumioner har en positiv ladning og kaliumioner har en negativ ladning, representerer denne ubalansen ikke bare en konsentrasjonsgradient, men også en elektrokjemisk gradient.Natrium-potassiumpumper beveger seg tre natriumioner ut av cellen for hver to kaliumioner de bringer inn i den, noe som resulterer i en netto negativ ladning på cellen som helhet.Forskjellen på ladninger på hver side av den cellulære membranen skaper en spenning og mdash;membranpotensialet mdash;Det gjør at cellen kan fungere som et batteri, og strømcellulært arbeid.

Som nevnt drives mest aktiv transport av molekylet ATP.Noen ganger kan imidlertid et løst stoff bevege seg inn i en celle ved å dra nytte av diffusjonen av andre stoffer.Ettersom diffuse stoffer beveger seg inn i cellen langs en gradient som tidligere er blitt opprettet ved aktiv transport, er andre oppløste stoffer i stand til å binde seg til dem og krysse membranen samtidig.Kjent som

sekundær transport eller co-transport , er dette formen for membrantrafikk som er ansvarlig for å flytte sukrose til planteceller, samt flytte kalsium og glukose til dyreceller.