Primær vs. sekundær aktiv transport
Aktiv transport er en metode, der transporterer mange stoffer over biologiske membraner mod deres koncentrationsgradienter. For at skubbe molekyler mod en koncentrationsgradient bruges der fri energi. I eukaryote celler sker dette ved cellens plasmamembran og membraner af specialiserede organeller som mitokondrier, chloroplast etc. Aktiv transport kræver meget specifikke bærerproteiner i plasmamembranen, og disse proteiner har evnen til at transportere stoffer mod en koncentrationsgradient. derfor omt alt som 'pumper'. Hovedrollerne for aktiv transport omfatter forebyggelse af cellelyse, opretholdelse af ulige koncentrationer af forskellige ioner på hver side af cellemembranen og opretholdelse af elektrokemisk balance over cellemembranen. Aktiv transport kan forekomme på to forskellige måder, nemlig primær aktiv transport og sekundær aktiv transport.
Hvad er primær aktiv transport?
I primær aktiv transport flyttes positivt ladede ioner (H+, Ca2+, Na+ og K+) over membraner af transportproteiner. De primære aktive transportpumper såsom fotonpumpe, calciumpumpe og natrium-kaliumpumpe er meget vigtige for at opretholde cellelivet. For eksempel opretholder calciumpumpen Ca2+-gradienten over membranen, og denne gradient er vigtig for at regulere cellulære aktiviteter såsom sekretion, mikrotubulussamling og muskelkontraktion. Desuden opretholder Na+/K+ pumpen membranpotentialet over plasmamembranen.
Hvad er sekundær aktiv transport?
Energikilden til sekundære aktive transportpumper er koncentrationsgradienten af en ion etableret af primære energipumper. Derfor er de overførende stoffer altid koblet med overførselsioner, der er ansvarlige for drivkraften. I de fleste dyreceller er drivkraften for sekundær aktiv transport koncentrationsgradienten af Na+/K+. Sekundær aktiv transport sker ved to mekanismer kaldet antiport (udvekslingsdiffusion) og symport (cotransport). I antiport bevæger drivende ioner og transportmolekyler sig i den modsatte retning. De fleste af ionerne udveksles af denne mekanisme. For eksempel initieres koblet bevægelse af chlorid- og bicarbonationer over membranen af denne mekanisme. I symport bevæger det opløste stof og de drivende ioner sig i samme retning. For eksempel transporteres sukkerarter som glucose og aminosyrer gennem cellemembranen ved hjælp af denne mekanisme.
Hvad er forskellen mellem primær og sekundær aktiv transport?
• I primær aktiv transport hydrolyserer proteinerne ATP for at drive transporten direkte, mens ATP-hydrolyse ved sekundær aktiv transport udføres indirekte for at drive transporten.
• I modsætning til proteinerne involveret i primær aktiv transport, bryder transportproteiner involveret i sekundær aktiv transport ikke ATP-molekyler.
• Drivkraften for de sekundære aktive pumper er opnået fra ionpumperne, der stammer fra de primære aktive transportpumper.
• Ioner såsom H+, Ca2+, Na+ og K+ transporteres gennem membranen af primære aktive pumper, hvorimod glucose, aminosyrer og ioner som bicarbonat og chlorid transporteres ved sekundær aktiv transport.
• I modsætning til den sekundære aktive transport opretholder primær aktiv transport den elektrokemiske gradient over plasmamembranen.
