Wat is actief transport?
Actief transport is het pompen van opgeloste stoffen over een biologisch membraan, tegen hun concentratie of elektrochemische gradiënt. Het vermogen van cellen om kleine opgeloste stoffen in het cytoplasma te behouden in concentraties hoger dan die van de omringende vloeistof, is een essentiële factor bij de overleving van cellen. Veel dierlijke cellen, bijvoorbeeld, handhaven concentraties natrium en kalium die aanzienlijk verschillen dan die van hun omgeving. Actief transport stelt cellen niet alleen in staat om levensvatbare opgeloste niveaus te behouden, maar ook om ionen over een elektrochemische gradiënt te pompen. Dit proces creëert een spanning over het membraan dat kan worden aangeboord op cellulair werk.
Om actief transport te begrijpen, moet men eerst passief transport begrijpen. Volgens de tweede wet van de thermodynamica, zonder extra energie -input, zullen deeltjes altijd van een staat van orde naar een staat van wanorde gaan. In het geval van mobiel verkeer betekent dit dat kleine opgeloste opgeloste stoffen natuurlijk zullen bewegene van meer geordende gebieden met een hoge concentratie naar de minder geordende gebieden met een lage concentratie. Dit staat bekend als diffusie langs een concentratiegradiënt . Passief transport is de natuurlijke beweging van opgeloste stoffen over een membraan langs de concentratiegradiënt.
Tijdens actief transport moet de cel werken tegen de natuurlijke diffusie van opgeloste stoffen. Om dit te doen, zijn gespecialiseerde transporteiwitten ingebed in het cellulaire membraan. Aangedreven door adenosine trifosfaat (ATP,) transporteiwitten verplaatsen selectief specifieke opgeloste stoffen in of uit de cel. Een veel voorkomende manier ATP geeft aan dat dit werk is om zijn terminale fosfaatgroep te doneren aan het transporteiwit, waardoor een verandering van vorm in het eiwitmolecuul wordt geactiveerd. De conformationele verandering zorgt ervoor dat het eiwit opgeloste stoffen verplaatst die zijn gebonden aan het extracellulaire oppervlak aan het interieur van de cellen en deze vrijgeven.
Een voorbeeld van dit type actieve TRAnsport-eiwit is de natriumpotassiumpomp . De meeste dierlijke cellen bevatten een hogere concentratie kalium en een lagere natriumconcentratie dan wat wordt aangetroffen in de extracellulaire omgeving. Omdat natriumionen een positieve lading dragen en kaliumionen een negatieve lading dragen, vertegenwoordigt deze onbalans niet alleen een concentratiegradiënt, maar ook een elektrochemische gradiënt. Natriumpotassiumpompen verplaatsen drie natriumionen uit de cel voor elke twee kaliumionen die ze erin brengen, wat resulteert in een netto negatieve lading op de cel als geheel. Het verschil in ladingen aan elke zijde van het cellulaire membraan creëert een spanning - de membraanpotentiaal - waarmee de cel kan werken als een batterij en elektrisch cellulair werk.
Zoals vermeld, wordt het meeste actieve transport aangedreven door de Molecule ATP. Soms kan een opgeloste stof echter naar een cel gaan door te profiteren van de verspreiding van andere stoffen. Terwijl diffuserende stoffen in de cel bewegen langs een gradiënt die hZoals eerder gemaakt door actief transport, kunnen andere opgeloste stoffen zich aan hen binden en tegelijkertijd het membraan oversteken. Bekend als secundair transport of co-transport , is dit de vorm van membraanverkeer dat verantwoordelijk is voor het verplaatsen van sucrose naar plantencellen, evenals het verplaatsen van calcium en glucose naar dierlijke cellen.