Jednym z przykładów tego, jak komórki wykorzystują energię zawartą w gradientach elektrochemicznych, jest transport glukozy do komórek. Jionem niezbędnym do tego procesu jest sód (Na+), który zwykle występuje w wyższych stężeniach zewnątrzkomórkowych niż w cytozolu. Taka różnica w stężeniu wynika częściowo z działania enzymu “pompy” osadzonej w błonie komórkowej, która aktywnie wydala Na+ z komórki. Co ważne, ponieważ pompa ta przyczynia się do wysokiego stężenia dodatnio naładowanego Na+ na zewnątrz komórki, pomaga również uczynić to środowisko “bardziej pozytywnym” niż obszar wewnątrzkomórkowy. W rezultacie zarówno gradienty chemiczne, jak i elektryczne Na+ są skierowane w stronę wnętrza ogniwa, a gradient elektrochemiczny jest podobnie skierowany do wewnątrz.
Kotransportery sodowo-glukozowe (SGLT) wykorzystują energię zgromadzoną w tym gradientzie elektrochemicznym. Białka te, zlokalizowane przede wszystkim w błonach komórek jelitowych lub nerkowych, pomagają we wchłanianiu glukozy ze światła tych narządów do krwiobiegu. Aby funkcjonować, zarówno zewnątrzkomórkowa cząsteczka glukozy, jak i dwie Na+ muszą związać się z SGLT. Gdy Na+ migruje do komórki przez transporter, przemieszcza się ze swoim gradientem elektrochemicznym, wydalając energię, którą białko wykorzystuje do przemieszczania glukozy wewnątrz komórki – w przeciwieństwie do gradientu chemicznego, ponieważ cukier ten ma tendencję do osiągania wyższego stężenia w komórce. W rezultacie glukoza przemieszcza się pod górę w kierunku przeciwnym do swojego gradientu stężenia jednocześnie z Na+, który przemieszcza się w dół swojego gradientu elektrochemicznego. Jest to przykład wtórnego transportu aktywnego, nazwanego tak, ponieważ wykorzystywane źródło energii ma charakter elektrochemiczny, a nie jest pierwotną formą ATP.
Biorąc pod uwagę rolę glukozy w niektórych chorobach, naukowcy zaczęli szukać sposobów zakłócania transportu glukozy do komórek. Na przykład cukrzyca charakteryzuje się nadmiarem glukozy we krwi, co może prowadzić do uszkodzenia nerwów i innych powikłań. W rezultacie niektórzy badacze oceniają, w jaki sposób ekspresja SGLT różni się między diabetykami a osobami bez cukrzycy i czy hamowanie różnych SGLT może pomóc w leczeniu choroby. Alternatywnie, ponieważ wykazano, że komórki rakowe wymagają więcej glukozy w porównaniu z ich normalnymi odpowiednikami, inni badacze badają, czy transportery glukozy mogą być nowym celem terapii przeciwnowotworowych.
Related Videos
Membranes and Cellular Transport
146.7K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
148.8K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
138.7K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
108.0K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
182.8K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
155.7K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
115.7K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
52.6K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
65.4K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
122.5K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
172.2K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
116.3K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
103.1K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
64.8K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
72.7K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
65.8K Wyświetlenia