การขนส่งที่แอคทีฟประกอบด้วยการขนส่งหลักและรอง

การขนส่งที่ใช้งาน เป็นประเภทของการขนส่งผ่านเซลล์ซึ่งโมเลกุลที่ละลายจะเคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์จากบริเวณที่มีความเข้มข้นของตัวถูกละลายต่ำลงไปยังพื้นที่ที่ความเข้มข้นของสารเหล่านี้มากกว่า.

สิ่งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติคือโมเลกุลเคลื่อนที่จากด้านที่มีความเข้มข้นมากที่สุดไปทางด้านที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นเองโดยไม่ใช้พลังงานใด ๆ ในกระบวนการ ในกรณีนี้มีการกล่าวกันว่าโมเลกุลเคลื่อนที่ไปตามความลาดชันของความเข้มข้น.

ในทางตรงกันข้ามในการขนส่งที่เคลื่อนไหวอนุภาคจะเคลื่อนที่จากระดับความเข้มข้นและดังนั้นจึงใช้พลังงานจากเซลล์ โดยปกติพลังงานนี้มาจาก adenosine triphosphate (ATP).

บางครั้งโมเลกุลที่ละลายจะมีความเข้มข้นสูงกว่าในเซลล์มากกว่าภายนอก แต่ถ้าสิ่งมีชีวิตต้องการพวกมันโมเลกุลเหล่านี้จะถูกส่งเข้าด้านในโดยโปรตีนขนส่งบางตัวที่พบในเยื่อหุ้มเซลล์.

ดัชนี

• 1 การขนส่งที่ใช้งานคืออะไร??
• 2 การขนส่งที่ใช้งานหลัก
• 3 การขนส่งที่ใช้งานรอง
  • 3.1 Co-transporters
• 4 ความแตกต่างระหว่าง exocytosis และการขนส่งที่ใช้งานอยู่
• 5 อ้างอิง

การขนส่งที่ใช้งานคืออะไร??

เพื่อทำความเข้าใจว่าการขนส่งที่แอคทีฟประกอบด้วยอะไรจำเป็นต้องเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นบนเยื่อทั้งสองด้านผ่านการขนส่งที่เกิดขึ้น.

เมื่อสารมีความเข้มข้นต่างกันในด้านตรงข้ามของเมมเบรนจะมีการกล่าวว่ามีการไล่ระดับความเข้มข้น เนื่องจากอะตอมและโมเลกุลสามารถมีประจุไฟฟ้าได้ดังนั้นการไล่ระดับสีด้วยไฟฟ้าจึงสามารถเกิดขึ้นระหว่างช่องทั้งสองด้านของเยื่อหุ้มเซลล์.

มีความต่างศักย์ไฟฟ้าแตกต่างกันในแต่ละครั้งที่มีการแยกประจุสุทธิในอวกาศ ในความเป็นจริงเซลล์ชีวิตมักจะมีสิ่งที่เรียกว่าเมมเบรนศักย์ซึ่งเป็นความแตกต่างในศักย์ไฟฟ้า (แรงดันไฟฟ้า) ข้ามเมมเบรนซึ่งเกิดจากการกระจายของประจุที่ไม่เท่ากัน.

การไล่ระดับสีเป็นเรื่องธรรมดาในเยื่อหุ้มชีวภาพซึ่งเป็นสาเหตุที่มักจะต้องใช้พลังงานเพื่อย้ายโมเลกุลบางอย่างกับการไล่ระดับสีเหล่านี้.

พลังงานถูกใช้เพื่อถ่ายโอนสารประกอบเหล่านี้ผ่านโปรตีนที่ถูกแทรกเข้าไปในเมมเบรนและทำหน้าที่เป็นตัวขนส่ง.

ถ้าโปรตีนแทรกโมเลกุลกับความเข้มข้นของการไล่ระดับสีนั่นเป็นการขนส่งที่กระฉับกระเฉง หากการขนส่งโมเลกุลเหล่านี้ไม่ต้องการพลังงานการขนส่งก็จะถูกกล่าวว่าเป็นสิ่งที่ไม่โต้ตอบ ขึ้นอยู่กับว่าพลังงานมาจากไหนการคมนาคมที่ใช้งานอาจเป็นพลังงานหลักหรือพลังงานรอง.

การขนส่งที่ใช้งานหลัก

การขนส่งที่แอคทีฟปฐมภูมิเป็นสิ่งที่ใช้พลังงานเคมีโดยตรง (เช่น ATP) เพื่อย้ายโมเลกุลผ่านเยื่อหุ้มเซลล์กับการไล่ระดับสี.

หนึ่งในตัวอย่างที่สำคัญที่สุดในชีววิทยาเพื่อแสดงให้เห็นกลไกของการขนส่งแบบแอคทีฟหลักนี้คือปั๊มโซเดียมโปแตสเซียมซึ่งพบได้ในเซลล์สัตว์และมีหน้าที่สำคัญต่อเซลล์เหล่านี้.

ปั๊มโซเดียมโปแตสเซียมเป็นโปรตีนเมมเบรนที่ลำเลียงโซเดียมออกจากเซลล์และโพแทสเซียมเข้าสู่เซลล์ ในการขนย้ายนี้ปั๊มจำเป็นต้องใช้พลังงานจาก ATP.

การขนส่งที่ใช้งานรอง

การขนส่งแบบแอคทีฟรองเป็นสิ่งที่ใช้พลังงานที่เก็บไว้ในเซลล์พลังงานนี้แตกต่างจาก ATP และจากนั้นมีความแตกต่างระหว่างการขนส่งสองชนิด.

พลังงานที่ใช้โดยการขนส่งแบบแอคทีฟรองมาจากการไล่ระดับสีที่เกิดจากการขนส่งแบบแอคทีฟหลักและสามารถใช้ในการขนส่งโมเลกุลอื่น ๆ จากการไล่ระดับความเข้มข้น.

ยกตัวอย่างเช่นการเพิ่มความเข้มข้นของไอออนโซเดียมในพื้นที่นอกเซลล์เนื่องจากการทำงานของปั๊มโซเดียม - โพแทสเซียมทำให้เกิดการไล่ระดับเคมีไฟฟ้าโดยความแตกต่างของความเข้มข้นของไอออนนี้ทั้งสองด้านของเยื่อหุ้มเซลล์.

ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้โซเดียมไอออนจะมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนที่ไปตามความลาดชันของความเข้มข้นและจะกลับไปที่ด้านในของเซลล์ผ่านโปรตีนขนย้าย.

ร่วมลำเลียง

พลังงานของการไล่ระดับสีด้วยไฟฟ้าเคมีของโซเดียมนี้สามารถใช้สำหรับการขนส่งสารอื่น ๆ กับการไล่ระดับสีของพวกเขา สิ่งที่เกิดขึ้นคือการขนส่งที่ใช้ร่วมกันและดำเนินการโดยโปรตีนขนส่งที่เรียกว่า co-transporters (เพราะพวกเขาขนส่งสององค์ประกอบพร้อมกัน).

ตัวอย่างของการขนส่งร่วมที่สำคัญคือโซเดียมและโปรตีนแลกเปลี่ยนกลูโคสซึ่งขนส่งโซเดียมอิออนบวกกับการไล่ระดับสีของมันและในทางกลับกันใช้พลังงานนี้เพื่อป้อนโมเลกุลกลูโคสกับการไล่ระดับสี นี่คือกลไกที่กลูโคสเข้าสู่เซลล์ที่มีชีวิต.

ในตัวอย่างก่อนหน้าโปรตีน co-transporter จะย้ายองค์ประกอบทั้งสองไปในทิศทางเดียวกัน เมื่อองค์ประกอบทั้งสองเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกันโปรตีนที่ลำเลียงพวกมันจะถูกเรียกว่าซิมพอร์ท.

อย่างไรก็ตามผู้ร่วมขนส่งสามารถระดมสารประกอบในทิศทางตรงกันข้ามได้ ในกรณีนี้โปรตีนตัวพาจะถูกเรียกว่า antiporter แม้ว่าพวกมันจะรู้จักกันในนามของตัวแลกเปลี่ยนหรือตัวแลกเปลี่ยน.

ตัวอย่างของปฏิปักษ์คือเครื่องแลกเปลี่ยนโซเดียมและแคลเซียมซึ่งดำเนินกระบวนการเซลล์ที่สำคัญที่สุดกระบวนการหนึ่งในการกำจัดแคลเซียมออกจากเซลล์ วิธีนี้ใช้พลังงานของการไล่ระดับโซเดียมทางเคมีไฟฟ้าเพื่อระดมแคลเซียมนอกเซลล์: แคลเซียมไอออนบวกหนึ่งไอออนจะออกไปสำหรับโซเดียมไอออนสามตัวที่เข้ามา.

ความแตกต่างระหว่าง exocytosis และการขนส่งที่ใช้งานอยู่

Exocytosis เป็นอีกหนึ่งกลไกสำคัญในการเคลื่อนย้ายเซลล์ หน้าที่ของมันคือการขับไล่วัสดุตกค้างจากเซลล์ไปยังของเหลวนอกเซลล์ ในการขนส่ง exocytosis มีการไกล่เกลี่ยโดยถุง.

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง exocytosis และการขนส่งที่ใช้งานคือใน exositosis อนุภาคที่จะขนส่งถูกห่อในโครงสร้างที่ล้อมรอบด้วยพังผืด (ถุง) ซึ่งฟิวส์กับเยื่อหุ้มเซลล์ที่จะปล่อยเนื้อหาออกไปข้างนอก.

ในการขนส่งที่ใช้งานองค์ประกอบที่จะขนส่งสามารถเคลื่อนย้ายได้ทั้งสองทิศทางเข้าหรือออก ในทางตรงกันข้าม exocytosis เพียงส่งเนื้อหาไปด้านนอกเท่านั้น.

ในที่สุดการขนส่งที่ใช้งานเกี่ยวข้องกับโปรตีนเป็นวิธีการขนส่งไม่ได้เป็นโครงสร้างเยื่อหุ้มใน exocytosis.

การอ้างอิง

1. Alberts, B. , Johnson, A. , Lewis, J. , Morgan, D. , Raff, M. , Roberts, K. & Walter, P. (2014). ชีววิทยาโมเลกุลของเซลล์ (6th ed.) วิทยาศาสตร์พวงมาลัย.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). ชีววิทยา (2nd ed.) Pearson Education.
3. Lodish, H. , Berk, A. , Kaiser, C. , Krieger, M. , Bretscher, A. , Ploegh, H. , Amon, A. & Martin, K. (2016). ชีววิทยาโมเลกุลของเซลล์ (8th ed.) W. H. ฟรีแมนและ บริษัท.
4. Purves, W. , Sadava, D. , Orians, G. & Heller, H. (2004). ชีวิต: วิทยาศาสตร์ของชีววิทยา (7th ed.) Sinauer Associates และ W. H. Freeman.
5. โซโลมอน, อี, Berg, L. & Martin, D. (2004). ชีววิทยา (7th ed.) เรียนรู้ Cengage.