AKTIV TRANSPORT: PRIMÆR OG SEKUNDÆR TRANSPORT - BIOLOGI - 2026

Den aktive transporten er en transportcelletype hvorved oppløste molekyler beveger seg over cellemembranen, fra et område med lavere konsentrasjon av oppløste stoffer til et område hvor konsentrasjonen av disse er høyere.

Det som skjer naturlig er at molekylene beveger seg fra siden der de er mer konsentrerte til siden der de er mindre konsentrerte; Det er det som skjer spontant uten at det blir brukt noen type energi i prosessen. I dette tilfellet sies molekylene å bevege seg nedover konsentrasjonsgradienten.

I kontrast derimot, i aktiv transport beveger partiklene seg mot konsentrasjonsgradienten og forbruker følgelig energi fra cellen. Denne energien kommer normalt fra adenosintrifosfat (ATP).

Oppløste molekyler har noen ganger en høyere konsentrasjon inne i cellen enn utenfor, men hvis kroppen trenger dem, blir disse molekylene transportert inn av bærerproteiner som finnes i cellemembranen.

Hva er aktiv transport?

For å forstå hva aktiv transport består av, er det nødvendig å forstå hva som skjer på begge sider av membranen som transport skjer gjennom.

Når et stoff er i forskjellige konsentrasjoner på motsatte sider av en membran, sies det at det er en konsentrasjonsgradient. Fordi atomer og molekyler kan lades elektrisk, kan det også dannes elektriske gradienter mellom rommene på hver side av membranen.

Ionisk bevegelse er selektiv til kationer eller anioner på grunn av størrelsen på poren og dens polarisering. Når to anioner går fra det indre til det ytre av cellen, endres det ytre fra +5 til +3. Kilde: Wikimedia commons. Forfatter: Methylisopropylisergamid.

Det er en elektrisk potensialforskjell hver gang det er en nettoseparasjon av ladninger i rommet. Faktisk har levende celler ofte det som kalles et membranpotensial, som er forskjellen i elektrisk potensial (spenning) over membranen, som er forårsaket av en ujevn fordeling av ladninger.

Gradienter er vanlige i biologiske membraner, så det kreves ofte energiforbruk for å bevege visse molekyler mot disse gradientene.

Energi brukes til å flytte disse forbindelsene gjennom proteiner som settes inn i membranen og som fungerer som transportører.

Hvis proteiner setter inn molekyler mot konsentrasjonsgradienten, er det en aktiv transport. Hvis transporten av disse molekylene ikke krever energi, sies transporten å være passiv. Avhengig av hvor energien kommer fra, kan aktiv transport være primær eller sekundær.

Primær aktiv transport

Primær aktiv transport er en som direkte bruker en kilde til kjemisk energi (f.eks. ATP) for å bevege molekyler over en membran mot dens gradient.

Et av de viktigste eksemplene i biologien for å illustrere denne primære aktive transportmekanismen er natrium-kaliumpumpen, som finnes i dyreceller og hvis funksjon er essensiell for disse cellene.

Natrium-kaliumpumpen er et membranprotein som transporterer natrium ut av cellen og kalium inn i cellen. For å utføre denne transporten krever pumpen energi fra ATP.

Sekundær aktiv transport

Den sekundære aktive transporten er den som bruker energien som er lagret i cellen, denne energien er forskjellig fra ATP og følgelig skiller den mellom de to transporttypene.

Energien som brukes av sekundær aktiv transport kommer fra gradientene som genereres av primær aktiv transport, og kan brukes til å transportere andre molekyler mot deres konsentrasjonsgradient.

For eksempel ved å øke konsentrasjonen av natriumioner i det ekstracellulære rom, på grunn av driften av natrium-kaliumpumpen, genereres en elektrokjemisk gradient av forskjellen i konsentrasjonen av dette ionet på begge sider av membranen.

Under disse forholdene ville natriumionene ha en tendens til å bevege seg langs konsentrasjonsgradienten og ville returnere til det indre av cellen gjennom transportørproteinene.

Co-transportører

Denne energien fra den elektrokjemiske gradienten av natrium kan brukes til å transportere andre stoffer mot gradientene deres. Det som skjer er en delt transport og blir utført av transportørproteiner kalt samtransportører (fordi de transporterer to elementer samtidig).

Et eksempel på en viktig samtransportør er natriumglukoseutvekslingsproteinet, som transporterer natriumkationer nedover gradienten og på sin side bruker denne energien til å legge inn glukosemolekyler mot gradienten. Dette er mekanismen som glukose kommer inn i levende celler.

I forrige eksempel beveger co-transporterproteinet de to elementene i samme retning (inne i cellen). Når begge elementene beveger seg i samme retning, kalles proteinet som transporterer dem en symporter.

Imidlertid kan samtransportører også flytte forbindelser i motsatte retninger; i dette tilfellet kalles transportørproteinet en antibærer, selv om de også er kjent som vekslere eller mottransportører.

Et eksempel på en antibærer er natrium-kalsiumveksleren, som utfører en av de viktigste cellulære prosessene for å fjerne kalsium fra celler. Den bruker energien fra den elektrokjemiske natriumgradienten for å mobilisere kalsium utenfor cellen: ett kalsiumkation etterlater seg for hver tredje natriumkation som kommer inn.

Forskjell mellom eksocytose og aktiv transport

Eksocytose er en annen viktig mekanisme for celletransport. Dens funksjon er å utvise restmaterialet fra cellen til den ekstracellulære væsken. Ved eksocytose blir transport formidlet av vesikler.

Hovedforskjellen mellom eksocytose og aktiv transport er at partikelen som skal transporteres i eksos er pakket inn i en struktur omgitt av en membran (vesikelen), som smelter sammen med cellemembranen for å frigjøre innholdet til utsiden.

Ved aktiv transport kan gjenstandene som skal transporteres flyttes i begge retninger, innover eller utover. I kontrast transporterer eksocytose innholdet til utsiden.

Til slutt involverer aktiv transport proteiner som transportmedium, ikke membranstrukturer som ved eksocytose.

referanser

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Molecular Biology of the Cell (6. utg.). Garland Science.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biologi (2. utg.) Pearson Education.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molecular Cell Biology (8. utg.). WH Freeman and Company.
4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Livet: biologiens vitenskap (7. utg.). Sinauer Associates og WH Freeman.
5. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologi (7. utg.) Cengage Learning.