Τι είναι η ενεργή μεταφορά;

Η ενεργή μεταφορά είναι η άντληση διαλυμάτων σε μια βιολογική μεμβράνη, έναντι της συγκέντρωσής τους ή της ηλεκτροχημικής κλίσης.Η ικανότητα των κυττάρων να διατηρούν μικρές διαλυμένες ουσίες εντός του κυτταροπλάσματος σε συγκεντρώσεις υψηλότερες από εκείνη του περιβάλλοντος υγρού είναι ένας βασικός παράγοντας στην κυτταρική επιβίωση.Πολλά ζωικά κύτταρα, για παράδειγμα, διατηρούν συγκεντρώσεις νατρίου και καλίου που είναι σημαντικά διαφορετικές από αυτές του περιβάλλοντος τους.Η ενεργή μεταφορά επιτρέπει στα κύτταρα όχι μόνο να διατηρούν βιώσιμα επίπεδα διαλυτής ουσίας, αλλά και να αντλούν ιόντα σε μια ηλεκτροχημική κλίση.Αυτή η διαδικασία δημιουργεί μια τάση κατά μήκος της μεμβράνης που μπορεί να αξιοποιηθεί στην εξουσία κυτταρική εργασία. Για να κατανοήσουμε την ενεργό μεταφορά, πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε

παθητική μεταφορά

.Σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής, χωρίς πρόσθετη εισροή ενέργειας, τα σωματίδια θα μετακινούνται πάντα από μια κατάσταση τάξης σε κατάσταση διαταραχής.Στην περίπτωση της κυτταρικής κυκλοφορίας, αυτό σημαίνει ότι οι μικρές διαλυμένες ουσίες θα μετακινηθούν φυσικά από πιο ομαλές περιοχές υψηλής συγκέντρωσης στις λιγότερο ομαλές περιοχές χαμηλής συγκέντρωσης.Αυτό είναι γνωστό ως διάχυση κάτω από μια κλίση συγκέντρωσης .Η παθητική μεταφορά είναι η φυσική κίνηση των διαλυμάτων σε μια μεμβράνη κάτω από τη κλίση συγκέντρωσης.Για να γίνει αυτό, οι εξειδικευμένες πρωτεΐνες μεταφοράς ενσωματώνονται στην κυτταρική μεμβράνη.Που τροφοδοτείται με τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP,) πρωτεΐνες μεταφοράς επιλεκτικά μετακινούν συγκεκριμένες διαλυμένες διαλυμένες ουσίες μέσα ή έξω από το κύτταρο.Ένας κοινός τρόπος ATP εξουσιάζει αυτό το έργο είναι να δωρίσει την τερματική της φωσφορική ομάδα στην πρωτεΐνη μεταφοράς, ενεργοποιώντας μια αλλαγή σχήματος στο μόριο πρωτεϊνών.Η μεταβολή της διαμόρφωσης αναγκάζει την πρωτεΐνη να μετακινεί διαλυμένες διαλυμένες ουσίες που έχουν δεσμευτεί στην εξωκυτταρική της επιφάνεια στα εσωτερικά κύτταρα και να τις απελευθερώσουν. Ένα παράδειγμα αυτού του τύπου ενεργού πρωτεΐνης μεταφοράς είναι η αντλία

νατρίου-υαστίου

.Τα περισσότερα ζωικά κύτταρα διαθέτουν υψηλότερη συγκέντρωση καλίου και χαμηλότερη συγκέντρωση νατρίου, από ό, τι βρίσκεται στο εξωκυτταρικό περιβάλλον.Δεδομένου ότι τα ιόντα νατρίου φέρουν θετικό φορτίο και ιόντα καλίου φέρουν αρνητικό φορτίο, αυτή η ανισορροπία αντιπροσωπεύει όχι μόνο μια κλίση συγκέντρωσης, αλλά και μια ηλεκτροχημική κλίση.Οι αντλίες νατρίου-υαστίου μετακινούν τρία ιόντα νατρίου από το κύτταρο για κάθε δύο ιόντα καλίου που φέρνουν σε αυτό, με αποτέλεσμα ένα καθαρό αρνητικό φορτίο στο κύτταρο στο σύνολό του.Η διαφορά των φορτίων σε κάθε πλευρά της κυτταρικής μεμβράνης δημιουργεί τάση mdash.το δυναμικό της μεμβράνης mdash;Αυτό επιτρέπει στο κύτταρο να ενεργεί ως μπαταρία και να ισχύει την κυτταρική εργασία.Μερικές φορές, ωστόσο, μια διαλυμένη ουσία μπορεί να μετακινηθεί σε ένα κελί εκμεταλλευόμενοι τη διάχυση άλλων ουσιών.Καθώς οι διάχυσης ουσιών μετακινούνται στο κελί κατά μήκος μιας κλίσης που έχει δημιουργηθεί προηγουμένως με ενεργές μεταφορές, άλλες διαλυμένες ουσίες είναι σε θέση να τους δεσμεύσουν και να διασχίσουν τη μεμβράνη ταυτόχρονα.Γνωστή ως δευτερεύουσα μεταφορά

ή

Co-Transport , αυτή είναι η μορφή της κυκλοφορίας μεμβράνης που είναι υπεύθυνη για τη μετακίνηση της σακχαρόζης σε φυτικά κύτταρα, καθώς και τη μετακίνηση ασβεστίου και γλυκόζης σε ζωικά κύτταρα.