Peamine erinevus - aktiivne transport vs grupi ümberpaigutamine
Molekulid lähevad rakkudesse rakumembraanide kaudu sisse ja välja. Rakumembraan on selektiivselt läbilaskev membraan, mis kontrollib molekulide liikumist. Molekulid liiguvad kontsentratsioonigradienti mööda loomulikult kõrgemast kontsentratsioonist madalamani. See toimub passiivselt ilma energia sisendita. Siiski on ka mõningaid olukordi, kus molekulid liiguvad läbi membraani kontsentratsiooni gradiendi vastu, madalamast kontsentratsioonist suurema kontsentratsioonini. See protsess nõuab energia sisestamist, mida nimetatakse aktiivseks transpordiks. Rühma translokatsioon on veel üks aktiivse transpordi vorm, kus teatud molekulid transporditakse rakkudesse fosforüülimisest saadud energia abil. Peamine erinevus aktiivse transpordi ja grupi ümberpaigutamise vahel on see, et aktiivses transpordisained ei ole membraani liikumise ajal keemiliselt modifitseeritud, samal ajal kui rühmana on translokatsiooniained keemiliselt modifitseeritud.
SISU
1. Ülevaade ja põhierinevus
2. Mis on aktiivne transport
3. Mis on grupi ümberpaigutamine
4. Kõrvuti võrdlus - aktiivne transport vs grupi ümberasustamine
5. Kokkuvõte
Mis on aktiivne transport?
Aktiivne transport on meetod molekulide transportimiseks üle poolläbilaskva membraani kontsentratsiooni gradiendi või elektrokeemilise gradiendi vastu, kasutades ATP hüdrolüüsist vabanevat energiat. On arvukalt olukordi, kus rakud vajavad teatud ainete, näiteks ioonide, glükoosi, aminohapete jms, kontsentratsiooni suurenemist. Nendel juhtudel kannab aktiivne transport aineid madalamast kontsentratsioonist suurema kontsentratsioonigradiendi vastu, kasutades energiat ja koguneb rakkudesse. Seetõttu on see protsess alati seotud spontaanse eksergoonse reaktsiooniga nagu ATP hüdrolüüs, mis annab energiat transpordiprotsessi positiivse Gibbsi energia vastu töötamiseks.
Aktiivtranspordi võib jagada kahte vormi: esmane aktiivtransport ja sekundaarne aktiivtransport. Esmane aktiivne transport toimub ATP-st saadud keemilise energia abil. Sekundaarne aktiivne transport kasutab potentsiaalset energiat, mis saadakse elektrokeemilisest gradiendist.
Spetsiifilised transmembraansed kandevalkud ja kanalivalgud hõlbustavad aktiivset transporti. Aktiivne transpordiprotsess sõltub membraani kandja või poorivalkude konformatsioonilistest muutustest. Näiteks näitab naatriumkaaliumiioonipump korduvaid konformatsioonilisi muutusi, kui kaaliumiioonid ja naatriumioonid transporditakse rakku aktiivse transpordiga.
Rakumembraanides on palju esmaseid ja sekundaarseid aktiivseid transportereid. Nende seas on mõned näited naatrium-kaaliumpump, kaltsiumpump, prootonpump, ABC transporter ja glükoosi sümbol.
Joonis 01: Aktiivne transport naatrium-kaaliumpumba kaudu
Mis on grupitõlkimine?
Grupi translokatsioon on veel üks aktiivse transpordi vorm, mille käigus aineid membraani liikumise ajal kovalentselt modifitseeritakse. Fosforüülimine on peamine transporditavate ainete modifikatsioon. Fosforüülimise käigus viiakse fosfaatrühm ühest molekulist teise. Fosfaatrühmad on ühendatud suure energiaga sidemetega. Seega, fosfaatsideme purunemisel vabaneb suhteliselt palju energiat ja seda kasutatakse aktiivseks transpordiks. Rakku sisenevatele molekulidele lisatakse fosfaatrühmad. Kui nad ületavad rakumembraani, viiakse nad tagasi muutmata kujul.
PEP-fosfotransferaaside süsteem on hea näide grupi translokatsioonist, mida bakterid näitavad suhkru omastamiseks. Selle süsteemi kaudu transporditakse suhkrumolekulid nagu glükoos, mannoos ja fruktoos rakku keemiliselt modifitseerituna. Suhkrumolekulid fosforüüluvad rakku sisenedes. Energia ja fosforüülrühma annab PEP.
Joonis 02: PEP fosfotransferaasi süsteem
Mis vahe on aktiivsel transpordil ja grupi ümberpaigutamisel?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
Aktiivne transport vs grupi ümberpaigutamine |
|
| Aktiivne transport on ioonide või molekulide liikumine läbi poolläbilaskva membraani madalamast kontsentratsioonist suurema kontsentratsioonini, energiat tarbides. | Grupi translokatsioon on aktiivne transpordimehhanism, milles molekule modifitseeritakse membraani liikumise ajal keemiliselt. |
| Keemiline modifitseerimine | |
| Transpordi ajal molekule tavaliselt ei modifitseerita. | Molekulid fosforüülitakse ja keemiliselt modifitseeritakse rühma translokatsiooni käigus. |
| Näited | |
| Naatrium-kaaliumioonioonipump on hea näide aktiivsest transpordist. | Bakterite PEP-fosfotransferaasisüsteem on rühmade translokatsiooni heaks näiteks. |
Kokkuvõte - aktiivne transport vs grupi ümberpaigutamine
Rakumembraan on selektiivselt läbilaskev barjäär, mis hõlbustab ioonide ja molekulide läbipääsu. Molekulid liiguvad kontsentratsiooni gradiendi järgi suurest kontsentratsioonist madalaks. Kui molekulid peavad kontsentratsioonigradiendi suhtes liikuma madalamalt kontsentratsioonilt kõrgemale, on vaja sisestada energia. Ioonide või molekulide liikumine poolläbilaskva membraani suhtes kontsentratsiooni gradiendi vastu valkude ja energia abil on tuntud kui aktiivne transport. Grupi translokatsioon on omamoodi aktiivne transport, mis transpordib molekule pärast keemilist modifitseerimist. See on erinevus aktiivse transpordi ja grupi translokatsiooni vahel.
