Pagrindinis skirtumas – aktyvus transportas ir grupinis perkėlimas
Molekulės patenka į ląsteles ir iš jos išeina per ląstelių membranas. Ląstelės membrana yra selektyviai pralaidi membrana, kuri kontroliuoja molekulių judėjimą. Molekulės natūraliai juda iš didesnės koncentracijos į mažesnę koncentracijos gradientu. Tai vyksta pasyviai, nenaudojant energijos. Tačiau taip pat yra situacijų, kai molekulės keliauja per membraną prieš koncentracijos gradientą, nuo mažesnės koncentracijos iki didesnės. Šiam procesui reikia energijos, vadinamos aktyviuoju transportu. Grupės perkėlimas yra dar viena aktyvaus transportavimo forma, kai tam tikros molekulės transportuojamos į ląsteles naudojant energiją, gautą iš fosforilinimo. Pagrindinis skirtumas tarp aktyvaus pernešimo ir grupinės translokacijos yra tas, kad aktyviojo transportavimo metu medžiagos chemiškai nepakeičiamos judant per membraną, o grupėje translokacijos medžiagos yra chemiškai modifikuotos.
Kas yra aktyvus transportas?
Aktyvusis pernešimas yra molekulių pernešimo per pusiau pralaidžią membraną prieš koncentracijos gradientą arba elektrocheminį gradientą būdas, naudojant ATP hidrolizės metu išsiskiriančią energiją. Yra daugybė situacijų, kai ląstelėms reikia didesnės arba tinkamos koncentracijos tam tikrų medžiagų, tokių kaip jonai, gliukozė, aminorūgštys ir kt. Tokiais atvejais aktyvusis transportas perneša medžiagas iš mažesnės koncentracijos į didesnę koncentraciją prieš koncentracijos gradientą, naudodamas energiją ir kaupiasi ląstelių viduje. Todėl šis procesas visada yra susijęs su spontaniška eksergonine reakcija, tokia kaip ATP hidrolizė, kuri suteikia energijos, kad galėtų veikti prieš teigiamą transportavimo proceso Gibso energiją.
Aktyvųjį transportą galima suskirstyti į dvi formas: pirminį aktyvųjį transportą ir antrinį aktyvųjį transportą. Pirminis aktyvus transportas yra varomas naudojant cheminę energiją, gautą iš ATP. Antriniam aktyviam transportavimui naudojama potenciali energija, gaunama iš elektrocheminio gradiento.
Specifiniai transmembraniniai nešikliai ir kanalų b altymai palengvina aktyvų transportavimą. Aktyvus transportavimo procesas priklauso nuo membranos nešiklio arba porų b altymų konformacinių pokyčių. Pavyzdžiui, natrio kalio jonų siurblys rodo pasikartojančius konformacinius pokyčius, kai kalio jonai ir natrio jonai atitinkamai transportuojami į ląstelę ir iš jos aktyviuoju transportavimu.
Ląstelių membranose yra daug pirminių ir antrinių aktyvių transporterių. Pavyzdžiui, natrio ir kalio siurblys, kalcio siurblys, protonų siurblys, ABC transporteris ir gliukozės simporteris.
01 pav.: Aktyvus transportavimas per natrio-kalio siurblį
Kas yra grupės perkėlimas?
Grupinis perkėlimas yra dar viena aktyvaus transportavimo forma, kai medžiagos, judant per membraną, yra veikiamos kovalentinės modifikacijos. Fosforilinimas yra pagrindinė modifikacija, kurią patiria transportuojamos medžiagos. Fosforilinimo metu fosfatų grupė perkeliama iš vienos molekulės į kitą. Fosfatų grupes jungia didelės energijos ryšiai. Taigi, nutrūkus fosfato ryšiui, išsiskiria santykinai daug energijos, kuri sunaudojama aktyviam transportavimui. Fosfatų grupės pridedamos prie molekulių, kurios patenka į ląstelę. Kai jie pereina per ląstelės membraną, jie grįžta į nepakeistą formą.
PEP fosfotransferazės sistema yra geras grupės translokacijos pavyzdys, kurį rodo bakterijos, skirtos cukrui įsisavinti. Šia sistema cukraus molekulės, tokios kaip gliukozė, manozė ir fruktozė, pernešamos į ląstelę chemiškai modifikuojamos. Cukraus molekulės, patekusios į ląstelę, fosforilinamos. Energiją ir fosforilo grupę suteikia PEP.
02 pav.: PEP fosfotransferazės sistema
Kuo skiriasi aktyvus transportas ir grupinis perkėlimas?
Aktyvus transportas vs grupinis perkėlimas |
|
| Aktyvus pernešimas – tai jonų arba molekulių judėjimas per pusiau pralaidžią membraną iš mažesnės koncentracijos į didesnę koncentraciją, naudojant energiją. | Grupės perkėlimas yra aktyvus transportavimo mechanizmas, kurio metu molekulės chemiškai modifikuojamos judant per membraną. |
| Cheminis modifikavimas | |
| Transportavimo metu molekulės paprastai nekeičiamos. | Molekulės fosforilinamos ir chemiškai modifikuojamos grupės translokacijos metu. |
| Pavyzdžiai | |
| Natrio-kalio jonų siurblys yra geras aktyvaus transportavimo pavyzdys. | PEP fosfotransferazės sistema bakterijose yra geras grupės translokacijos pavyzdys. |
Santrauka – aktyvus transportas prieš grupinį perkėlimą
Ląstelės membrana yra selektyviai pralaidi barjera, palengvinanti jonų ir molekulių praėjimą. Molekulės juda iš didelės koncentracijos į mažą koncentracijos gradientu. Kai molekulėms reikia judėti iš mažesnės koncentracijos į didesnę koncentraciją prieš koncentracijos gradientą, būtina užtikrinti energijos įvestį. Jonų ar molekulių judėjimas per pusiau pralaidžią membraną prieš koncentracijos gradientą b altymų ir energijos pagalba yra žinomas kaip aktyvus pernešimas. Grupės perkėlimas yra aktyvus transportavimas, pernešantis molekules po chemiškai modifikuotų. Tai yra skirtumas tarp aktyvaus transportavimo ir grupės perkėlimo.
