Was ist aktiver Transport?

Der aktive Transport ist das Pumpen von gelösten Stoffen über eine biologische Membran gegen ihre Konzentration oder ihren elektrochemischen Gradienten.Die Fähigkeit von Zellen, kleine gelöste Stoffe innerhalb des Zytoplasmas in Konzentrationen höher als die der umgebenden Flüssigkeit zu halten, ist ein wesentlicher Faktor für das Überleben von Zellen.Viele tierische Zellen beispielsweise behalten Natrium- und Kaliumkonzentrationen auf, die sich signifikant von ihrer Umgebung unterscheiden.Active Transport ermöglicht es Zellen, nicht nur den tragfähigen Stoffniveaus aufrechtzuerhalten, sondern auch Ionen über einen elektrochemischen Gradienten zu pumpen.Dieser Prozess erzeugt eine Spannung über die Membran, die für die Leistung von zellulären Arbeiten ausgezeichnet werden kann.

Um den aktiven Transport zu verstehen, muss man zuerst passives Transport verstehen .Nach dem zweiten Thermodynamik ohne zusätzliche Energieeingabe wechseln Partikel immer von einem Zustand der Ordnung zu einem Zustand der Störung.Im Fall des zellulären Verkehrs bedeutet dies, dass kleine gelöste gelöste natürlich von ordnungsloser Bereiche mit hoher Konzentration zu den weniger geordneten Regionen mit geringer Konzentration wechseln.Dies ist als Diffusion ein Konzentrationsgradient bekannt.Der passive Transport ist die natürliche Bewegung von gelösten Stoffen über eine Membran im Konzentrationsgradienten.

Während des aktiven Transports muss die Zelle gegen die natürliche Diffusion von gelösten Stoffen wirken.Zu diesem Zweck sind spezielle Transportproteine in die Zellmembran eingebettet.Angetrieben von Adenosintriphosphat (ATP), Transportproteine, bewegen spezifische gelöste gelöste in oder aus der Zelle.Eine häufige Art und Weise, wie ATP diese Arbeit betrifft, besteht darin, ihre terminale Phosphatgruppe an das Transportprotein zu spenden und eine Formänderung im Proteinmolekül auszulösen.Die Konformationsänderung bewirkt, dass das Protein gelöste Stoffe bewegt, die an seine extrazelluläre Oberfläche an das Interieur der Zellen gebunden sind und sie freisetzen.

Ein Beispiel für diese Art von aktivem Transportprotein ist die Natrium-Potium-Pumpe .Die meisten tierischen Zellen halten eine höhere Kaliumkonzentration und eine niedrigere Natriumkonzentration als in der extrazellulären Umgebung.Da Natriumionen eine positive Ladung und Kaliumionen eine negative Ladung tragen, stellt dieses Ungleichgewicht nicht nur einen Konzentrationsgradienten, sondern auch einen elektrochemischen Gradienten dar.Natrium-Potium-Pumpen bewegen drei Natriumionen aus der Zelle für zwei Kaliumionen, die sie einbringen, was zu einer negativen Nettoladung der Zelle als Ganzes führt.Der Unterschied der Ladungen auf jeder Seite der Zellmembran erzeugt eine Spannung mdash;das Membranpotential mdash;Dadurch kann die Zelle als Batterie fungieren und zelluläre Arbeiten betreiben.

Wie erwähnt wird der meiste aktive transport vom molekül atp angetrieben.Manchmal kann sich ein gelöster Stoff jedoch in eine Zelle bewegen, indem sie die Diffusion anderer Substanzen ausnutzt.Wenn sich diffuse Substanzen entlang eines Gradienten, der zuvor durch aktives Transport erzeugt wurde, in die Zelle bewegen, können andere gelöste Stoffe an sie binden und die Membran gleichzeitig überqueren.Bekannt als Sekundärtransport oder Co-Transport , ist dies die Form des Membranverkehrs, der für die Bewegung von Saccharose in Pflanzenzellen sowie für das Bewegen von Kalzium und Glukose in tierische Zellen verantwortlich ist.