Nøkkelforskjell – Aktiv transport kontra gruppetranslokering
Molekyler passerer inn og ut fra cellene via cellemembraner. Cellemembranen er en selektivt permeabel membran som kontrollerer bevegelsen av molekyler. Molekyler beveger seg naturlig fra en høyere konsentrasjon til en lavere konsentrasjon langs konsentrasjonsgradienten. Det skjer passivt uten energitilførsel. Imidlertid er det også noen situasjoner der molekyler beveger seg over membranen mot konsentrasjonsgradienten, fra en lavere konsentrasjon til en høyere konsentrasjon. Denne prosessen krever en energitilførsel, som er kjent som aktiv transport. Gruppetranslokasjon er en annen form for aktiv transport der visse molekyler transporteres til celler ved hjelp av energi avledet fra fosforylering. Hovedforskjellen mellom aktiv transport og gruppetranslokasjon er at i aktiv transport modifiseres ikke substanser kjemisk under bevegelsen over membranen, mens translokasjonssubstanser i gruppe er kjemisk modifisert.
Hva er aktiv transport?
Aktiv transport er en metode for å transportere molekyler over den semipermeable membranen mot konsentrasjonsgradienten eller elektrokjemisk gradient ved å utnytte energien som frigjøres fra ATP-hydrolyse. Det er mange situasjoner der celler krever visse stoffer som ioner, glukose, aminosyrer osv. ved høyere eller riktige konsentrasjoner. I disse tilfellene fører aktiv transport stoffer fra en lavere konsentrasjon til en høyere konsentrasjon mot konsentrasjonsgradienten som utnytter energi og akkumuleres inne i cellene. Derfor er denne prosessen alltid assosiert med en spontan eksergonisk reaksjon som ATP-hydrolyse, som gir energi til å jobbe mot den positive Gibbs-energien i transportprosessen.
Aktiv transport kan deles inn i to former: primær aktiv transport og sekundær aktiv transport. Primær aktiv transport drives ved hjelp av den kjemiske energien som kommer fra ATP. Sekundær aktiv transport bruker potensiell energi utledet fra den elektrokjemiske gradienten.
Spesifikke transmembrane bærerproteiner og kanalproteiner letter aktiv transport. Aktiv transportprosess avhenger av konformasjonsendringene til bæreren eller poreproteinene i membranen. Som et eksempel viser natriumkaliumionepumpen gjentatte konformasjonsendringer når kaliumioner og natriumioner transporteres inn og ut av cellen henholdsvis ved aktiv transport.
Det er mange primære og sekundære aktive transportører i cellemembranene. Blant dem er natrium-kaliumpumpe, kalsiumpumpe, protonpumpe, ABC-transportør og glukosesymporter noen eksempler.
Figur 01: Aktiv transport via natrium-kaliumpumpe
Hva er gruppetranslokasjon?
Gruppetranslokasjon er en annen form for aktiv transport der stoffer utsettes for kovalent modifikasjon under bevegelsen over membranen. Fosforylering er den viktigste modifikasjonen som gjennomgås av transporterte stoffer. Under fosforylering overføres en fosfatgruppe fra ett molekyl til et annet. Fosfatgrupper er forbundet med høyenergibindinger. Derfor, når en fosfatbinding brytes, frigjøres en relativt stor mengde energi og brukes til den aktive transporten. Fosfatgrupper legges til molekylene som kommer inn i cellen. Når de krysser cellemembranen, blir de returnert til den umodifiserte formen.
PEP fosfotransferasesystem er et godt eksempel på gruppetranslokasjon vist av bakterier for sukkeropptak. Ved dette systemet blir sukkermolekyler som glukose, mannose og fruktose transportert inn i cellen mens de blir kjemisk modifisert. Sukkermolekyler blir fosforylerte når de kommer inn i cellen. Energien og fosforylgruppen leveres av PEP.
Figur 02: PEP-fosfotransferasesystem
Hva er forskjellen mellom Active Transport og Group Translocation?
Active Transport kontra Group Translocation |
|
| Aktiv transport er bevegelsen av ioner eller molekyler gjennom en semipermeabel membran fra en lavere konsentrasjon til en høyere konsentrasjon, og forbruker energi. | Gruppetranslokasjon er en aktiv transportmekanisme der molekyler blir kjemisk modifisert under bevegelsen over membranen. |
| kjemisk modifikasjon | |
| Molekyler blir norm alt ikke modifisert under transporten. | Molekyler blir fosforylert og kjemisk modifisert under gruppetranslokasjon. |
| Eksempler | |
| Natrium-kaliumionepumpe er et godt eksempel på aktiv transport. | PEP-fosfotransferasesystem i bakterier er et godt eksempel på gruppetranslokasjon. |
Sammendrag – Aktiv transport kontra gruppetranslokasjon
Cellemembranen er en selektivt permeabel barriere, som letter passasjen av ioner og molekyler. Molekyler beveger seg fra høy konsentrasjon til lav konsentrasjon langs konsentrasjonsgradienten. Når molekylene er pålagt å reise fra en lavere konsentrasjon til en høyere konsentrasjon mot konsentrasjonsgradienten, er det nødvendig å gi en energitilførsel. Bevegelsen av ioner eller molekyler over en semipermeabel membran mot konsentrasjonsgradienten ved hjelp av proteiner og energi er kjent som aktiv transport. Gruppetranslokasjon er en slags aktiv transport som transporterer molekyler etter å ha blitt kjemisk modifisert. Dette er forskjellen mellom aktiv transport og gruppetranslokasjon.
