Nøgleforskel – Aktiv transport vs. gruppetranslokation
Molekyler passerer ind og ud fra cellerne via cellemembraner. Cellemembranen er en selektivt permeabel membran, som styrer molekylernes bevægelse. Molekyler bevæger sig naturligt fra en højere koncentration til en lavere koncentration langs koncentrationsgradienten. Det sker passivt uden en energitilførsel. Der er dog også nogle situationer, hvor molekyler bevæger sig over membranen mod koncentrationsgradienten, fra en lavere koncentration til en højere koncentration. Denne proces kræver en energitilførsel, som er kendt som aktiv transport. Gruppetranslokation er en anden form for aktiv transport, hvor visse molekyler transporteres til celler ved hjælp af energi afledt af phosphorylering. Den vigtigste forskel mellem aktiv transport og gruppetranslokation er, at i aktiv transport modificeres stoffer ikke kemisk under bevægelsen over membranen, mens translokationsstoffer i gruppe er kemisk modificerede.
Hvad er aktiv transport?
Aktiv transport er en metode til at transportere molekyler over den semipermeable membran mod koncentrationsgradienten eller den elektrokemiske gradient ved at udnytte den energi, der frigives fra ATP-hydrolyse. Der er adskillige situationer, hvor celler kræver visse stoffer såsom ioner, glucose, aminosyrer osv. i højere eller korrekte koncentrationer. I disse tilfælde fører aktiv transport stoffer fra en lavere koncentration til en højere koncentration mod koncentrationsgradienten, der udnytter energi og akkumuleres inde i cellerne. Derfor er denne proces altid forbundet med en spontan eksergonisk reaktion såsom ATP-hydrolyse, som giver energi til at modarbejde den positive Gibbs-energi i transportprocessen.
Aktiv transport kan opdeles i to former: primær aktiv transport og sekundær aktiv transport. Primær aktiv transport drives ved hjælp af den kemiske energi, der stammer fra ATP. Sekundær aktiv transport bruger potentiel energi afledt af den elektrokemiske gradient.
Specifikke transmembrane bærerproteiner og kanalproteiner letter aktiv transport. Aktiv transportproces afhænger af de konformationelle ændringer af bæreren eller poreproteinerne i membranen. Som et eksempel viser natriumkaliumionpumpen gentagne konformationsændringer, når kaliumioner og natriumioner transporteres henholdsvis ind og ud af cellen ved aktiv transport.
Der er mange primære og sekundære aktive transportører i cellemembranerne. Blandt dem er natrium-kalium pumpe, calcium pumpe, proton pumpe, ABC transporter og glucose symporter nogle eksempler.
Figur 01: Aktiv transport via natrium-kaliumpumpe
Hvad er gruppetranslokation?
Gruppetranslokation er en anden form for aktiv transport, hvor stoffer udsættes for kovalent modifikation under bevægelsen over membranen. Fosforylering er den vigtigste modifikation, som transporterede stoffer gennemgår. Under phosphorylering overføres en phosphatgruppe fra et molekyle til et andet. Fosfatgrupper er forbundet af højenergibindinger. Når en fosfatbinding brydes, frigives derfor en relativt stor mængde energi og bruges til den aktive transport. Fosfatgrupper tilsættes til de molekyler, der kommer ind i cellen. Når de krydser cellemembranen, returneres de til den umodificerede form.
PEP-phosphotransferase-systemet er et godt eksempel på gruppetranslokation, som bakterier viser for sukkeroptagelse. Ved dette system transporteres sukkermolekyler som glucose, mannose og fructose ind i cellen, mens de bliver kemisk modificerede. Sukkermolekyler bliver phosphorylerede, når de kommer ind i cellen. Energien og phosphorylgruppen leveres af PEP.
Figur 02: PEP-phosphotransferase-system
Hvad er forskellen mellem aktiv transport og gruppetranslokation?
Active Transport vs Group Translocation |
|
| Aktiv transport er bevægelsen af ioner eller molekyler gennem en semipermeabel membran fra en lavere koncentration til en højere koncentration, hvilket forbruger energi. | Gruppetranslokation er en aktiv transportmekanisme, hvor molekyler modificeres kemisk under bevægelsen over membranen. |
| Kemisk ændring | |
| Molekyler modificeres norm alt ikke under transporten. | Molekyler fosforyleres og modificeres kemisk under gruppetranslokation. |
| Eksempler | |
| Natrium-kalium-ionpumpe er et godt eksempel på aktiv transport. | PEP-phosphotransferasesystem i bakterier er et godt eksempel på gruppetranslokation. |
Oversigt – Aktiv transport vs. gruppetranslokation
Cellemembranen er en selektivt permeabel barriere, som letter passagen af ioner og molekyler. Molekyler bevæger sig fra en høj koncentration til en lav koncentration langs koncentrationsgradienten. Når molekylerne skal bevæge sig fra en lavere koncentration til en højere koncentration mod koncentrationsgradienten, er det nødvendigt at give et energiinput. Bevægelsen af ioner eller molekyler over en semipermeabel membran mod koncentrationsgradienten ved hjælp af proteiner og energi er kendt som aktiv transport. Gruppetranslokation er en slags aktiv transport, som transporterer molekyler efter at være blevet kemisk modificeret. Dette er forskellen mellem aktiv transport og gruppetranslokation.
