Ключевая разница - активный транспорт и групповая транслокация
Молекулы входят и выходят из клеток через клеточные мембраны. Клеточная мембрана представляет собой избирательно проницаемую мембрану, которая контролирует движение молекул. Молекулы естественным образом перемещаются от более высокой концентрации к более низкой концентрации по градиенту концентрации. Это происходит пассивно без затрат энергии. Однако бывают ситуации, когда молекулы перемещаются через мембрану против градиента концентрации от более низкой концентрации к более высокой. Этот процесс требует затрат энергии, которая известна как активный транспорт. Групповая транслокация - еще одна форма активного транспорта, при которой определенные молекулы транспортируются в клетки с использованием энергии, полученной в результате фосфорилирования. Ключевое различие между активным транспортом и групповой транслокацией заключается в том, что при активном транспорте вещества не подвергаются химической модификации во время движения через мембрану, в то время как в групповой транслокации вещества химически модифицируются.
Что такое Active Transport?
Активный транспорт - это метод транспортировки молекул через полупроницаемую мембрану против градиента концентрации или электрохимического градиента за счет использования энергии, высвобождаемой при гидролизе АТФ. Существует множество ситуаций, когда клеткам требуются определенные вещества, такие как ионы, глюкоза, аминокислоты и т. д., в более высоких или надлежащих концентрациях. В этих случаях активный транспорт переносит вещества от более низкой концентрации к более высокой концентрации против градиента концентрации с использованием энергии и накапливается внутри клеток. Следовательно, этот процесс всегда связан со спонтанной экзергонической реакцией, такой как гидролиз АТФ, которая обеспечивает энергию для работы против положительной энергии Гиббса процесса транспортировки.
Активный транспорт можно разделить на две формы: первично-активный транспорт и вторично-активный транспорт. Первичный активный транспорт осуществляется с использованием химической энергии, полученной из АТФ. Вторичный активный транспорт использует потенциальную энергию, полученную из электрохимического градиента.
Специфические трансмембранные белки-переносчики и канальные белки облегчают активный транспорт. Активный транспортный процесс зависит от конформационных изменений белков-носителей или пор мембраны. Например, натриево-калиевый ионный насос демонстрирует повторяющиеся конформационные изменения, когда ионы калия и натрия транспортируются в клетку и из нее соответственно путем активного транспорта.
В клеточных мембранах имеется много первичных и вторичных активных переносчиков. Среди них натрий-калиевый насос, кальциевый насос, протонный насос, переносчик ABC и симпортер глюкозы.
Рисунок 01: Активный транспорт с помощью натрий-калиевого насоса
Что такое групповая транслокация?
Групповая транслокация - еще одна форма активного транспорта, при которой вещества подвергаются ковалентной модификации при движении через мембрану. Фосфорилирование является основной модификацией, которой подвергаются транспортируемые вещества. При фосфорилировании происходит перенос фосфатной группы с одной молекулы на другую. Фосфатные группы соединены высокоэнергетическими связями. Следовательно, при разрыве фосфатной связи высвобождается относительно большое количество энергии, которая используется для активного транспорта. Фосфатные группы добавляются к молекулам, которые входят в клетку. Как только они пересекают клеточную мембрану, они возвращаются в неизмененную форму.
Фосфотрансферазная система PEP является хорошим примером групповой транслокации, демонстрируемой бактериями для поглощения сахара. С помощью этой системы молекулы сахара, такие как глюкоза, манноза и фруктоза, транспортируются в клетку при химической модификации. Молекулы сахара фосфорилируются при попадании в клетку. Энергия и фосфорильная группа обеспечивается PEP.
Рисунок 02: ФЕП-фосфотрансферазная система
В чем разница между Active Transport и Group Translocation?
Активная транспортировка против групповой транслокации |
|
| Активный транспорт – это перемещение ионов или молекул через полупроницаемую мембрану от более низкой концентрации к более высокой концентрации с затратой энергии. | Групповая транслокация – активный транспортный механизм, при котором молекулы химически модифицируются во время движения через мембрану. |
| Химическая модификация | |
| Молекулы обычно не изменяются во время транспортировки. | Молекулы фосфорилируются и химически модифицируются во время групповой транслокации. |
| Примеры | |
| Натриево-калиевый ионный насос является хорошим примером активного транспорта. | Фосфотрансферазная система ФЕП у бактерий является хорошим примером групповой транслокации. |
Резюме – Активный транспорт против групповой транслокации
Клеточная мембрана представляет собой избирательно проницаемый барьер, облегчающий прохождение ионов и молекул. Молекулы движутся от высокой концентрации к низкой по градиенту концентрации. Когда молекулы должны перемещаться от более низкой концентрации к более высокой концентрации против градиента концентрации, необходимо обеспечить ввод энергии. Движение ионов или молекул через полупроницаемую мембрану против градиента концентрации с помощью белков и энергии известно как активный транспорт. Групповая транслокация представляет собой вид активного транспорта, который переносит молекулы после химической модификации. В этом разница между активным транспортом и групповой транслокацией.
