Данная статья будет посвящена активному трансмембранному транспорту. Рекомендуем перед прочтением этой части обязательно ознакомиться с первой и второй её частями.
Активный транспорт – это трансмембранный перенос веществ с помощью специальных белков против градиента их концентрации с затратой энергии.
Активный транспорт можно разделить на две большие группы:
· первичный;
· вторичный.
Оба типа транспорта подразумевают перенос веществ против градиента концентрации посредством специальных белков-транспортеров, которые ещё называют «активными переносчиками». Также оба процесса нуждаются в энергии. НО! Источник этой энергии различен: первичный активный транспорт использует АТФ, вторичный — электрохимический градиент, созданный за счёт первичного активного транспорта.
Натрий-калиевый насос (Na/K-АТФаза), важнейший насос в животной клетке — пример первичного активного транспорта. За счёт его работы три иона натрия перемещаются наружу клетки, а два иона калия — внутрь клетки. «Оплата труда» данного насоса равна одной молекуле АТФ, которая гидролизуется до АДФ и неорганического фосфата с высвобождением энергии. В результате происходит накопление ионов натрия на наружной стороне цитоплазматической мембраны, так «формируется градиент ионов натрия». При этом, так как ионы натрия несут на себе заряд, этот градиент называть концентрационным не верно, правильно говорить «электрохимический градиент ионов натрия». То есть, если совсем просто, электрохимический градиент имеет две составляющие: концентрационную (химическую) и электрическую. Самым важным является тот факт, что электрохимический градиент ионов — запас энергии, который может быть использован для «оплаты труда» других белков-транспортеров. Так, например, натрий, накопленный на наружной стороне мембраны, при возвращении обратно в клетку через белок-транспортёр по градиенту концентрации, будет давать энергию для одновременного транспорта другого вещества, но уже против градиента концентрации. Глюкоза в эпителиальные клетки тонкой кишки поступает именно таким образом: одна её молекула и две молекулы натрия переносятся транспортером через плазмалемму в цитоплазму клетки.
Самые внимательные уже поняли, что транспорт глюкозы —вторичный активный транспорт.
Существуют два варианта вторичного активного транспорта:
· котранспорт(также известный как симпорт);
· обменный (также известный как антипорт).
Транспортные белки, ответственные за вторичный активный транспорт, называются вторичными активными котранспортерами (симпортерами) или обменниками (антипортерами). Именно натрий, вариант транспорта которого мы разобрали выше, часто является ионом для многих котранспортеров и обменников. Белок-переносчик для глюкозы работает как симпортер, то есть перемещает и глюкозу, и натрий в клетку. Например, кальций, напротив, выкачивается из клетки во внеклеточное пространство, за счёт электрохимического градиента ионов натрия, который в этот момент поступает в клетку, поэтому такой переносчик работает как обменник или антипортер. Если же транспортер осуществляет перенос только одного вещества, то его называют унипортом.
Надеемся, что теперь с трансмембранным транспортом вам станет понятнее. Да, эта тема не самая простая, однако если постараться понять логику описанных процессов, то и заучивать не придётся, информация сама уляжется на нужные полочки.
Мы стараемся делать биологию наглядной и интересной.
Ваш «Пробиотик».
Мы ждём вас в наших социальных сетях (информация в описании сообщества) и ниже по ссылкам.
