ძირითადი განსხვავება - აქტიური ტრანსპორტი ჯგუფური გადაადგილების წინააღმდეგ
მოლეკულები უჯრედებიდან შედიან და გამოდიან უჯრედის მემბრანების მეშვეობით. უჯრედის მემბრანა არის შერჩევით გამტარი მემბრანა, რომელიც აკონტროლებს მოლეკულების მოძრაობას. მოლეკულები ბუნებრივად გადადიან უფრო მაღალი კონცენტრაციიდან ქვედა კონცენტრაციისკენ კონცენტრაციის გრადიენტის გასწვრივ. ეს ხდება პასიურად ენერგიის შეყვანის გარეშე. თუმცა, ასევე არის სიტუაციები, როდესაც მოლეკულები მემბრანის გასწვრივ მოძრაობენ კონცენტრაციის გრადიენტის საწინააღმდეგოდ, დაბალი კონცენტრაციიდან უფრო მაღალ კონცენტრაციამდე. ეს პროცესი მოითხოვს ენერგიის შეყვანას, რომელიც ცნობილია როგორც აქტიური ტრანსპორტი.ჯგუფური ტრანსლოკაცია აქტიური ტრანსპორტის კიდევ ერთი ფორმაა, სადაც გარკვეული მოლეკულები უჯრედებში ტრანსპორტირდება ფოსფორილირებიდან მიღებული ენერგიის გამოყენებით. ძირითადი განსხვავება აქტიურ ტრანსპორტსა და ჯგუფურ გადაადგილებას შორის არის ის, რომ აქტიურ ტრანსპორტში ნივთიერებები ქიმიურად არ იცვლება მემბრანის გასწვრივ გადაადგილებისას, ხოლო ჯგუფში ტრანსლოკაციური ნივთიერებები ქიმიურად მოდიფიცირებულია.
რა არის აქტიური ტრანსპორტი?
აქტიური ტრანსპორტი არის მოლეკულების ტრანსპორტირების მეთოდი ნახევრად გამტარ მემბრანაში კონცენტრაციის გრადიენტის ან ელექტროქიმიური გრადიენტის წინააღმდეგ ATP ჰიდროლიზისგან გამოთავისუფლებული ენერგიის გამოყენებით. არსებობს უამრავი სიტუაცია, როდესაც უჯრედები საჭიროებენ გარკვეულ ნივთიერებებს, როგორიცაა იონები, გლუკოზა, ამინომჟავები და ა.შ. უფრო მაღალი ან სათანადო კონცენტრაციით. ამ შემთხვევებში, აქტიური ტრანსპორტი ატარებს ნივთიერებებს ქვედა კონცენტრაციიდან უფრო მაღალ კონცენტრაციამდე კონცენტრაციის გრადიენტის წინააღმდეგ, რომელიც იყენებს ენერგიას და გროვდება უჯრედებში.ამიტომ, ეს პროცესი ყოველთვის ასოცირდება სპონტანურ ეგზერგონიულ რეაქციასთან, როგორიცაა ATP ჰიდროლიზი, რომელიც უზრუნველყოფს ენერგიას ტრანსპორტირების პროცესის გიბსის პოზიტიური ენერგიის წინააღმდეგ მუშაობისთვის.
აქტიური ტრანსპორტი შეიძლება დაიყოს ორ ფორმად: პირველადი აქტიური ტრანსპორტი და მეორადი აქტიური ტრანსპორტი. პირველადი აქტიური ტრანსპორტი იმართება ATP-დან მიღებული ქიმიური ენერგიის გამოყენებით. მეორადი აქტიური ტრანსპორტი იყენებს ელექტროქიმიური გრადიენტისგან მიღებულ პოტენციურ ენერგიას.
სპეციფიკური ტრანსმემბრანული გადამზიდავი ცილები და არხის ცილები ხელს უწყობს აქტიურ ტრანსპორტირებას. აქტიური ტრანსპორტირების პროცესი დამოკიდებულია მემბრანის მატარებლის ან ფორების ცილების კონფორმაციულ ცვლილებებზე. მაგალითად, ნატრიუმის კალიუმის იონური ტუმბო აჩვენებს განმეორებით კონფორმაციულ ცვლილებებს, როდესაც კალიუმის იონები და ნატრიუმის იონები ტრანსპორტირდება უჯრედში და გარეთ, შესაბამისად, აქტიური ტრანსპორტით.
უჯრედის მემბრანებში ბევრი პირველადი და მეორადი აქტიური გადამტანია. მათ შორის, ნატრიუმ-კალიუმის ტუმბო, კალციუმის ტუმბო, პროტონული ტუმბო, ABC გადამტანი და გლუკოზის სიმპორტერი რამდენიმე მაგალითია.
სურათი 01: აქტიური ტრანსპორტი ნატრიუმ-კალიუმის ტუმბოს მეშვეობით
რა არის ჯგუფური ტრანსლოკაცია?
ჯგუფური ტრანსლოკაცია არის აქტიური ტრანსპორტის კიდევ ერთი ფორმა, რომელშიც ნივთიერებები ექვემდებარება კოვალენტურ მოდიფიკაციას მემბრანის გასწვრივ გადაადგილებისას. ფოსფორილირება არის ძირითადი მოდიფიკაცია, რომელსაც განიცდის ტრანსპორტირებადი ნივთიერებები. ფოსფორილირების დროს ფოსფატის ჯგუფი გადადის ერთი მოლეკულიდან მეორეზე. ფოსფატის ჯგუფებს უერთდება მაღალი ენერგიის ბმები. აქედან გამომდინარე, როდესაც ფოსფატური ბმა იშლება, შედარებით დიდი რაოდენობით ენერგია გამოიყოფა და გამოიყენება აქტიური ტრანსპორტირებისთვის. ფოსფატის ჯგუფები ემატება მოლეკულებს, რომლებიც შედიან უჯრედში. როდესაც ისინი გადაკვეთენ უჯრედის მემბრანას, ისინი უბრუნდებიან შეუცვლელ ფორმას.
PEP ფოსფოტრანსფერაზას სისტემა კარგი მაგალითია ჯგუფური ტრანსლოკაციისთვის, რომელიც ნაჩვენებია ბაქტერიების მიერ შაქრის ათვისებისთვის. ამ სისტემის საშუალებით, შაქრის მოლეკულები, როგორიცაა გლუკოზა, მანოზა და ფრუქტოზა, ტრანსპორტირდება უჯრედში ქიმიურად მოდიფიცირებული. შაქრის მოლეკულები უჯრედში შესვლისას ფოსფორილირდება. ენერგია და ფოსფორილის ჯგუფი უზრუნველყოფილია PEP-ით.
სურათი 02: PEP ფოსფოტრანსფერაზას სისტემა
რა განსხვავებაა აქტიურ ტრანსპორტსა და ჯგუფურ ტრანსლოკაციას შორის?
აქტიური ტრანსპორტი ჯგუფური გადაადგილების წინააღმდეგ |
|
| აქტიური ტრანსპორტი არის იონების ან მოლეკულების მოძრაობა ნახევრად გამტარ მემბრანაში ქვედა კონცენტრაციიდან უფრო მაღალ კონცენტრაციამდე, რომელიც მოიხმარს ენერგიას. | ჯგუფური გადაადგილება არის აქტიური სატრანსპორტო მექანიზმი, რომელშიც მოლეკულები ქიმიურად იცვლება მემბრანის გასწვრივ გადაადგილებისას. |
| ქიმიური მოდიფიკაცია | |
| მოლეკულები ჩვეულებრივ არ იცვლება ტრანსპორტირებისას. | მოლეკულები ფოსფორილირდება და ქიმიურად იცვლება ჯგუფის გადაადგილებისას. |
| მაგალითები | |
| ნატრიუმ-კალიუმის იონური ტუმბო კარგი მაგალითია აქტიური ტრანსპორტისთვის. | PEP ფოსფოტრანსფერაზას სისტემა ბაქტერიებში არის კარგი მაგალითი ჯგუფური ტრანსლოკაციისთვის. |
შეჯამება – აქტიური ტრანსპორტი ჯგუფური გადაადგილების წინააღმდეგ
უჯრედის მემბრანა არის შერჩევით გამტარი ბარიერი, რომელიც ხელს უწყობს იონების და მოლეკულების გავლას.მოლეკულები გადადიან მაღალი კონცენტრაციიდან დაბალ კონცენტრაციამდე კონცენტრაციის გრადიენტის გასწვრივ. როდესაც მოლეკულებს მოეთხოვებათ გადაადგილება ქვედა კონცენტრაციიდან უფრო მაღალ კონცენტრაციამდე კონცენტრაციის გრადიენტთან მიმართებაში, აუცილებელია ენერგიის შეყვანის უზრუნველყოფა. იონების ან მოლეკულების მოძრაობა ნახევრად გამტარ მემბრანაზე კონცენტრაციის გრადიენტის წინააღმდეგ ცილების და ენერგიის დახმარებით ცნობილია როგორც აქტიური ტრანსპორტი. ჯგუფური ტრანსლოკაცია არის ერთგვარი აქტიური ტრანსპორტი, რომელიც ახორციელებს მოლეკულების ტრანსპორტირებას ქიმიურად მოდიფიცირების შემდეგ. ეს არის განსხვავება აქტიურ ტრანსპორტსა და ჯგუფურ გადაადგილებას შორის.
