Esmane vs sekundaarne aktiivne transport
Aktiivne transport on meetod, mis transpordib paljusid aineid läbi bioloogiliste membraanide nende kontsentratsioonigradientide vastu. Molekulide surumiseks kontsentratsioonigradienti vastu kulutatakse vaba energiat. Eukarüootsetes rakkudes toimub see raku plasmamembraanil ja spetsiaalsete organellide (nt mitokondrid, kloroplastid jne) membraanidel. Aktiivne transport nõuab plasmamembraanis väga spetsiifilisi kandevalke ja need valgud on võimelised kandma aineid vastu kontsentratsioonigradienti, seetõttu nimetatakse neid "pumpadeks". Aktiivse transpordi peamised rollid hõlmavad raku lüüsi vältimist, erinevate ioonide ebavõrdsete kontsentratsioonide säilitamist mõlemal pool rakumembraani ja elektrokeemilise tasakaalu säilitamist rakumembraanis. Aktiivne transport võib toimuda kahel erineval viisil, nimelt esmase aktiivne transport ja sekundaarne aktiivne transport.
Mis on esmane aktiivne transport?
Primaarses aktiivses transpordis liiguvad positiivse laenguga ioonid (H+, Ca2+, Na+ ja K+) läbi membraanide transportvalkude abil. Peamised aktiivsed transpordipumbad, nagu footonipump, k altsiumipump ja naatrium-kaaliumpump, on raku elutegevuse säilitamiseks väga olulised. Näiteks säilitab k altsiumipump Ca2+ gradienti üle membraani ja see gradient on oluline rakkude aktiivsuse reguleerimiseks, nagu sekretsioon, mikrotuubulite kokkupanek ja lihaste kontraktsioon. Samuti säilitab Na+/K+ pump membraanipotentsiaali üle plasmamembraani.
Mis on sekundaarne aktiivne transport?
Sekundaarsete aktiivsete transpordipumpade energiaallikaks on primaarenergiapumpade poolt loodud iooni kontsentratsioonigradient. Seetõttu on ülekandvad ained alati seotud ülekandeioonidega, mis vastutavad liikumapaneva jõu eest. Enamikus loomarakkudes on sekundaarse aktiivse transpordi liikumapanevaks jõuks Na+/K+ kontsentratsioonigradient. Sekundaarne aktiivne transport toimub kahe mehhanismi abil, mida nimetatakse antiportiks (vahetusdifusioon) ja sümportiks (kotransport). Antiportis liiguvad juhtioonid ja transpordimolekulid vastupidises suunas. Enamik ioone vahetatakse selle mehhanismi kaudu. Näiteks käivitab see mehhanism kloriidi ja vesinikkarbonaadi ioonide ühendatud liikumise läbi membraani. Sümportis liiguvad lahustunud aine ja juhtivad ioonid samas suunas. Näiteks suhkrud, nagu glükoos ja aminohapped, transporditakse selle mehhanismiga läbi rakumembraani.
Mis vahe on esmasel ja sekundaarsel aktiivsel transpordil?
• Primaarses aktiivses transpordis hüdrolüüsivad valgud ATP-d, et transportida otse, samas kui sekundaarses aktiivses transpordis toimub ATP hüdrolüüs kaudselt, et transportida jõudu.
• Erinev alt primaarses aktiivses transpordis osalevatest valkudest ei lõhu sekundaarses aktiivses transpordis osalevad transportvalgud ATP molekule.
• Sekundaarsete aktiivsete pumpade liikumapanev jõud saadakse primaarsete aktiivsete transpordipumpade ioonpumpadest.
• Ioonid nagu H+, Ca2+, Na+ ja K+ transporditakse läbi membraani primaarsete aktiivsete pumpade abil, samas kui glükoosi, aminohappeid ja ioone, nagu vesinikkarbonaat ja kloriid, transporditakse läbi sekundaarse aktiivse transpordi.
• Erinev alt sekundaarsest aktiivsest transpordist säilitab primaarne aktiivne transport elektrokeemilise gradiendi läbi plasmamembraani.
