6.13
一次輸送とは異なり、二次能動輸送は、イオンの電気化学的勾配に蓄積されたエネルギーを利用して、濃度勾配に逆らって溶質を輸送します。
二次活性輸送を例示するタンパク質の1つは、ナトリウム-グルコース結合トランスポーターまたはSGLT1です。最初に、このトランスポーターは、細胞質に面する側が閉じているが、細胞外末端が開いているように配置されています。これにより、負に帯電した2つのナトリウム結合部位が環境に露出し、次に正に帯電したナトリウムイオンによって結合します。
細胞外空間には細胞質よりも多くのナトリウムイオンが生息しているため、トランスポーターに結合したナトリウムイオンは電気化学的勾配を下って移動します。
ナトリウム結合トランスポーターはグルコースに対して高い親和性を持ち、細胞外では低濃度で存在しますが、細胞内では高濃度に存在します。
次に、グルコース分子がその濃度勾配に逆らってトランスポーターに結合し、このナトリウムとグルコースの同時結合により、タンパク質はその細胞外領域を閉じ、細胞質に面する側を開きます。
その後、ナトリウムイオンは分離して細胞質に入ります。これにより、タンパク質のグルコースに対する親和性が低下し、タンパク質が細胞質に放出されます。空になると、トランスポーターは初期方向に戻ります。
細胞が電気化学的勾配に含まれるエネルギーをどのように使用するかの一例は、細胞へのグルコース輸送によって実証されます。 この過程に不可欠なイオンはナトリウム (Na^+) であり、通常、細胞質よりも細胞外に高濃度で存在します。 このような濃度差は、部分的には、細胞膜に埋め込まれた酵素「ポンプ」の作用に…
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