Co je aktivní transport?
Aktivní transport je čerpání solutů přes biologickou membránu proti jejich koncentraci nebo elektrochemickém gradientu. Schopnost buněk udržovat malé soluty v cytoplazmě při koncentracích vyšších než u okolní tekutiny je nezbytným faktorem při přežití buněk. Mnoho živočišných buněk například udržuje koncentrace sodíku a draslíku, které se výrazně liší od koncentrací jejich okolí. Aktivní transport umožňuje buňky nejen udržovat životaschopné hladiny rozpuštěných látek, ale také k čerpání iontů přes elektrochemický gradient. Tento proces vytváří napětí přes membránu, které lze klepnout na buněčnou práci.
Abychom porozuměli aktivnímu transportu, musí nejprve porozumět pasivnímu transportu . Podle druhého zákona termodynamiky se částice bez dalšího energetického vstupu vždy přesunou ze stavu řádu do stavu nepořádku. V případě buněčného provozu to znamená, že malé soluty se přirozeně pohybujíE z řádnějších oblastí vysoké koncentrace do méně řádných oblastí nízké koncentrace. Toto je známé jako difúze po koncentračním gradientu . Pasivní transport je přirozený pohyb solutů přes membránu po koncentračním gradientu.
Během aktivního transportu musí buňka pracovat proti přirozené difúzi solutů. K tomu jsou specializované transportní proteiny zabudovány do buněčné membrány. Poháněné adenosin trifosfát (ATP,) transportní proteiny selektivně přesouvají specifické soluty do nebo z buňky. Obyčejný způsob, jakým ATP pohání tuto práci, je darovat svou terminální fosfátovou skupinu transportnímu proteinu, což vyvolává změnu tvaru v proteinové molekule. Konformační změna způsobuje, že protein přesune soluty, které se vázaly na jeho extracelulární povrch do interiéru buněk a jejich uvolňování.
Příklad tohoto typu aktivního TRAnsport Protein je sodík-hrnec . Většina živočišných buněk drží vyšší koncentraci draslíku a nižší koncentraci sodíku, než to, co se nachází v extracelulárním prostředí. Protože ionty sodíku nesou kladný náboj a ionty draselného nesou negativní náboj, představuje tato nerovnováha nejen koncentrační gradient, ale také elektrochemický gradient. Čerpadla sodíku-aposia pohybují tři ionty sodíku z buňky pro každé dva ionty draslíku, které do něj přinášejí, což má za následek čistý negativní náboj na buňce jako celku. Rozdíl náboje na každé straně buněčné membrány vytváří napětí - membránový potenciál -, který umožňuje buňce působit jako baterie a napájecí buněčnou práci.
Jak již bylo zmíněno, nejaktivnější transport je napájen molekulou ATP. Někdy se však rozpuštěná látka může přesunout do buňky využitím difúze jiných látek. Jak se difuzní látky pohybují do buňky podél gradientu, že HJak bylo dříve vytvořeno aktivním transportem, jiné soluty se k nim mohou vázat a překročit membránu současně. Známý jako sekundární transport nebo Co-Transport , jedná se o formu membránového provozu, který je zodpovědný za přesun sacharózy do rostlinných buněk, jakož i za pohyb vápníku a glukózy do živočišných buněk.