Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
В отличие от пассивного транспорта, активный транспорт включает перемещение вещества через мембраны в направлении, противоположном его концентрации или электрохимическому градиенту. Существует два типа активного транспорта: первичный активный транспорт и вторичный активный транспорт. Первичный активный транспорт использует химическую энергию АТФ для работы белковых насосов, встроенных в клеточную мембрану. Используя энергию АТФ, насосы переносят ионы против их электрохимических градиентов - в направлении, в котором они обычно не перемещаются путем диффузии.
Чтобы понять динамику активного переноса, важно сначала понять электрические градиенты и градиенты концентрации. Градиент концентрации - это разница в концентрации вещества на мембране или пространстве, которая движет движением из областей с высокой концентрацией в области с низкой концентрацией. Точно так же электрический градиент - это сила, возникающая в результате разницы между электрохимическими потенциалами на каждой стороне мембраны, которая приводит к перемещению ионов через мембрану до тех пор, пока заряды на обеих сторонах мембраны не станут одинаковыми. Электрохимический градиент создается, когда объединяются силы градиента химической концентрации и градиента электрического заряда.
Одним из важных переносчиков, отвечающих за поддержание электрохимического градиента в клетках, является натриево-калиевый насос. Первичная транспортная активность насоса происходит, когда он ориентирован так, что он охватывает мембрану с закрытой внеклеточной стороной, а его внутриклеточная область открыта и связана с молекулой АТФ. В этой конформации переносчик имеет высокое сродство к ионам натрия, обычно присутствующим в клетке в низких концентрациях, и три из этих иона входят в насос и присоединяются к нему. Такое связывание позволяет АТФ переносить одну из своих фосфатных групп на переносчик, обеспечивая энергию, необходимую для закрытия внутриклеточной стороны насоса и открытия внеклеточной области.
Изменение конформации снижает сродство насоса к ионам натрия, которые высвобождаются во внеклеточное пространство, но увеличивает его сродство к калию, позволяя ему связывать два иона калия, присутствующих в низкой концентрации во внеклеточной среде. Затем внеклеточная сторона насоса закрывается, и производная АТФ фосфатная группа на транспортере отсоединяется. Это позволяет новой молекуле АТФ связываться с внутриклеточной стороной насоса, которая открывается и позволяет ионам калия выходить в клетку, возвращая переносчик к его исходной форме, начиная цикл снова.
Из-за первичной транспортной активности насоса возникает дисбаланс в распределении ионов через мембрану. Внутри клетки больше ионов калия и больше ионов натрия вне клетки. Таким образом, внутренняя часть клеток оказывается более негативной, чем внешняя. Электрохимический градиент создается в результате ионного дисбаланса. Затем сила от электрохимического градиента запускает реакции вторичного активного транспорта. Вторичный активный транспорт, также известный как ко-транспорт, происходит, когда вещество транспортируется через мембрану в результате электрохимического градиента, установленного первичным активным транспортом, без необходимости дополнительного АТФ.
- [Рассказчик] В отличие от пассивного переноса,основной активный перенос использует энергию АТФдля управления белковыми насосами на клеточной мембране,которые переносят ионыпротив их электрохимических градиентов,в направлении, необычном для перемещения во время диффузии. Один из таких переносчиков - калий-натриевый насос,который изначально ориентирован на перекрытие мембраны,будучи закрытым с внеклеточной стороны,но открытым с внутриклеточнойи связанным с молекулой АТФ. В такой конформациипереносчик обладает высоким сродством к ионам натрия,обычно присутствующим в клетке,и три из этих ионов входят в насос и присоединяются к нему.
Такое связывание позволяет АТФ перемещатьодну из своих фосфатных групп на переносчик,обеспечивая энергию, необходимуюдля закрытия внутриклеточнойи открытия внеклеточной стороны насоса. Эта новая конформация уменьшаетсродство насоса к ионам натрия. Они попадают во внеклеточное пространство,но сродство насоса к калию возрастает,позволяя ему связать два иона калия,присутствующих в среде.
Затем внеклеточная сторона насоса закрывается,и фосфатная группа, полученная из АТФ,отсоединяется от транспортера. Это позволяет новой молекуле АТФ связыватьсяс внутриклеточной стороной насоса, которая открываетсяи позволяет ионам калия выходить в клетку,возвращая транспортер к его первоначальной форме,и цикл повторяется.
