Məlumat

3.3.2: İlkin Aktiv Nəqliyyat - Biologiya

3.3.2: İlkin Aktiv Nəqliyyat - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ÖYRƏNMƏ MƏQSƏDLƏRİ

Hüceyrənin natrium və kaliumun elektrokimyəvi qradientinə qarşı hüceyrədən necə hərəkət etdiyini təsvir edin.

Sodyum-kalium pompası, natriumun içəriyə və kaliumun hüceyrədən çıxarılması ilə canlı hüceyrələrin elektrokimyəvi qradiyentini saxlayır. Sodyum və kaliumun aktiv nəqli ilə işləyən əsas aktiv nəqliyyat ikincil aktiv nəqlin baş verməsinə imkan verir. İkincil nəqliyyat üsulu hələ də aktiv hesab olunur, çünki o, ilkin nəqliyyat kimi enerjinin istifadəsindən asılıdır.

Heyvan hüceyrələrində ən vacib nasoslardan biri natrium-kalium pompasıdır (Na+-K+ Elektrokimyəvi qradiyenti (və düzgün Na konsentrasiyasını) saxlayan ATPase+ və K+) canlı hüceyrələrdə. Natrium-kalium nasosu iki K hərəkət edir+ üç Na hərəkət edərkən hüceyrəyə+ hüceyrədən. Na+-K+ ATPaz hüceyrənin daxili və ya xarici tərəfinə yönəlməsindən və natrium və ya kalium ionlarına yaxınlığından asılı olaraq iki formada mövcuddur. Proses aşağıdakı altı addımdan ibarətdir:

  • Hüceyrənin daxili hissəsinə yönəlmiş fermentlə, daşıyıcı natrium ionlarına yüksək yaxınlığa malikdir. Üç natrium ionu zülala bağlanır.
  • ATP protein daşıyıcısı tərəfindən hidroliz olunur və ona aşağı enerjili fosfat qrupu bağlanır.
  • Nəticədə daşıyıcı öz formasını dəyişir və yenidən membranın xarici tərəfinə doğru istiqamətlənir. Zülalın sodyuma olan yaxınlığı azalır və üç natrium ionu daşıyıcıdan ayrılır.
  • Forma dəyişikliyi daşıyıcının kalium ionlarına olan yaxınlığını artırır və iki belə ion zülala bağlanır. Sonradan aşağı enerjili fosfat qrupu daşıyıcıdan ayrılır.
  • Fosfat qrupu çıxarıldıqda və kalium ionları bağlandıqda, daşıyıcı zülal özünü hüceyrənin içərisinə doğru yerləşdirir.
  • Taşıyıcı protein, yeni konfiqurasiyasında, kaliuma olan yaxınlığı azalır və iki ion sitoplazmaya salınır. Artıq zülalın natrium ionlarına daha yüksək yaxınlığı var və proses yenidən başlayır.

Bu proses nəticəsində bir çox hadisələr baş verdi. Bu nöqtədə, hüceyrənin xaricində içəridən daha çox natrium ionu və içəridən daha çox kalium ionu var. Hərəkət edən hər üç natrium ionu üçün iki kalium ionu içəri daxil olur. Bu, daxili hissənin xaricə nisbətən bir qədər mənfi olması ilə nəticələnir. Bu məsul fərq, ikincil proses üçün lazım olan şəraitin yaradılmasında vacibdir. Sodyum-kalium nasosu, membran boyunca elektrik dengesizliği yaradan və membran potensialına töhfə verən elektrogenik bir nasosdur (yük dengesizliği yaradan bir nasos).

Açar nöqtələr

  • Natrium-kalium nasosu hər iki K+ ionu üçün üç Na+ nisbətində Na+ hərəkət etdirərkən K+-nı hüceyrəyə köçürür.
  • Sodyum-kalium-ATPaz fermenti hüceyrəyə işarə edərkən, natrium ionlarına yüksək bir yaxınlığa malikdir və ATP-ni hidroliz edərək formasını dəyişərək üçünü bağlayır.
  • Ferment formasını dəyişdikcə özünü hüceyrənin xaricinə yönəldir və üç natrium ionu sərbəst buraxılır.
  • Fermentin yeni forması iki kaliumun bağlanmasına və fosfat qrupunun ayrılmasına imkan verir və daşıyıcı zülal özünü hüceyrənin içərisinə doğru yerləşdirir.
  • Ferment yenidən formasını dəyişir, kalium ionlarını hüceyrəyə buraxır.
  • Kalium hüceyrəyə buraxıldıqdan sonra, ferment üç natrium ionunu bağlayır və bu prosesə yenidən başlayır.

Əsas Şərtlər

  • elektrojenik nasos: Fəaliyyəti nəticəsində xalis yük axını yaradan ion nasosu.
  • Na+ -K+ ATPase: Bütün heyvan hüceyrələrinin plazma membranında yerləşən və hüceyrələrə kalium vurarkən natriumu hüceyrələrdən çıxaran bir ferment.

Aktiv nəqliyyat və nümunələr nədir? Növlərin əhəmiyyəti 77P

P, F və V sinifləri yalnız ionları daşıyır, ABC superfamilyası da kiçik molekulları daşıyır.

  • Bu nəqli həyata keçirən fermentlərin çoxu transmembran ATPazlardır.
  • İlkin aktiv nəqlin ən yaxşı öyrənilən nümunəsi plazma membranının Na +, K + -ATPazasıdır. Birincil aktiv nəqlin digər bilinən nümunələri mitokondriyanın redoks H + gradient yaradan sistemi, fotosintetik tilakoid membranların işıqla idarə olunan H + gradient yaradan sistemi və epiteldəki ATP ilə idarə olunan turşu pompasıdır (H +). mədə astarı. gedir …

İkinci dərəcəli aktiv nəqliyyat

  • Birləşdirilmiş nəqliyyat və ya kotransport olaraq da bilinən ikincil aktiv nəqliyyat, molekulları membran boyunca hərəkət etdirmək üçün enerjidən istifadə edir. İlkin aktiv nəqliyyatdan fərqli olaraq, ATP-nin birbaşa əlaqəsi yoxdur. hüceyrəyə daxil/xaricində.
  • İkincil aktiv nəqliyyat, bir çox molekulu membran boyunca hərəkət etdirir və nəticədə tək bir molekul yuxarıya doğru hərəkət edir. Tək bir molekul bir çox kimyəvi maddələrin hüceyrənin içərisinə və xaricinə keçməsinə imkan vermək üçün lazım olan gradientin qurulmasına kömək edir.
  • Məhlulun yuxarıya doğru daşınmasını yaratmaq üçün enerji digər məhlulun konsentrasiya qradiyenti boyunca potensial enerjisindən əldə edilir.
  • Bir hüceyrə membranı boyunca proton vurmaqdan əldə edilən enerji, ikincil aktiv nəqliyyatda enerji mənbəyi olaraq istifadə olunur.
  • İnsanlarda, sodyum (Na +), elektrokimyəvi qradiyenti daha sonra başqa bir ionun və ya molekulun gradientinə qarşı aktiv nəqlini aktivləşdirmək üçün istifadə edilən plazma membranı boyunca çox yayılmış birlikdə daşınan bir iondur. Bakteriyalarda və kiçik maya hüceyrələrində ortaq nəqliyyat ionu ümumiyyətlə hidrogendir.
  • Natrium-kalsium dəyişdiricisi, SGLT2

Aktiv nəqliyyat üçün daşıyıcı protein

  • Aktiv nəql üçün vacib bir membran uyğunlaşması, hərəkəti asanlaşdırmaq üçün xüsusi daşıyıcı zülalların və ya nasosların olmasıdır.
  • Bunlar üç növ zülal və ya daşıyıcıdır: Uniporter, Symporter və Antiporter.
  • Uniporter müəyyən bir ion və ya molekuldan ibarətdir.
  • Simporter iki fərqli ion və ya molekulu eyni istiqamətdə hərəkət etdirir.
  • Bir antiporter də fərqli istiqamətlərdə iki fərqli ion və ya molekul daşıyır.
  • Bu daşıyıcıların hamısı qlükoza kimi kiçik, həzm olunmamış üzvi molekulları da daşıya bilər.
  • Bu üç növ daşıyıcı zülal da asanlaşdırılmış diffuziyada olur, lakin bu prosesdə fəaliyyət göstərməsi üçün ATP tələb etmir.
  • Aktiv nəql üçün bəzi nasos nümunələri sodyum və kalium ionlarını daşıyan Na + -K + ATPase və hidrogen və kalium ionlarını daşıyan H + -K + ATPazdır. Hər ikisi də antiporter daşıyıcı zülallardır. Digər iki daşıyıcı protein pompası, yalnız kalsium və ya yalnız hidrogen ionları daşıyan Ca2 + ATPaz və H + ATPazdır.

24 Aktiv Nəqliyyat

Bu bölmənin sonunda siz aşağıdakıları edə biləcəksiniz:

  • Elektrokimyəvi qradiyentlərin ionlara necə təsir etdiyini anlayın
  • Birincil aktiv nəqliyyatla ikincil aktiv nəqliyyatı fərqləndirin

Aktiv nəqliyyat mexanizmləri adenozin trifosfat (ATP) şəklində hüceyrənin enerjisini tələb edir. Bir maddənin hüceyrəyə konsentrasiyası qradiyentinə qarşı hərəkət etməsi lazımdırsa - yəni hüceyrənin içindəki maddənin konsentrasiyası hüceyrədaxili mayedəki konsentrasiyasından (və əksinə) çoxdursa - hüceyrə maddəni hərəkət etdirmək üçün enerjidən istifadə etməlidir. Bəzi aktiv nəqliyyat mexanizmləri, kiçik molekulyar ağırlıqlı materialları, məsələn, ionları membrandan keçir. Digər mexanizmlər daha böyük molekulları nəql edir.

Elektrokimyəvi Gradient

Biz sadə konsentrasiya qradiyentlərini - maddənin məkan və ya membrandakı diferensial konsentrasiyalarını müzakirə etdik, lakin canlı sistemlərdə gradientlər daha mürəkkəbdir. İonlar hüceyrələrə girib -çıxdığından və hüceyrələrdə membran boyunca hərəkət etməyən və əsasən mənfi yüklü zülallar olduğu üçün, plazma membranı boyunca elektrik fərqi də var. Canlı hüceyrələrin daxili hissəsi onların yuyulduğu hüceyrədənkənar maye ilə müqayisədə elektrik cəhətdən mənfidir və eyni zamanda hüceyrələrdə hüceyrədənkənar maye ilə müqayisədə daha yüksək kalium (K+) və daha az natrium (Na+) konsentrasiyası olur. Beləliklə, canlı bir hüceyrədə Na + konsentrasiyası qradiyenti onu hüceyrəyə sürükləyir və elektrik qradiyenti (müsbət ion) da onu mənfi yüklü içəri doğru aparır. Ancaq kalium kimi digər elementlər üçün vəziyyət daha mürəkkəbdir. Müsbət bir ion olan K + -nın elektrik qradiyenti də onu hüceyrəyə aparır, lakin K + konsentrasiyası qradiyenti K + -yı hərəkətə gətirir. həyata hüceyrənin ((Şəkil)). Biz birləşmiş konsentrasiya qradiyenti və iona təsir edən elektrik yükünü onun elektrokimyəvi qradiyenti adlandırırıq.


Bir insanın qanına kalium məhlulunun yeridilməsi öldürücüdür. Ölüm cəzası və evtanaziya subyektləri belə ölür. Sizcə kalium məhlulu enjeksiyonu niyə öldürücüdür?

Gradient əleyhinə hərəkət

Maddələri konsentrasiyaya və ya elektrokimyəvi gradientə qarşı hərəkət etdirmək üçün hüceyrə enerjidən istifadə etməlidir. Bu enerji hüceyrənin metabolizması nəticəsində yaranan ATP-dən gəlir. Aktiv nəqliyyat mexanizmləri və ya nasoslar elektrokimyəvi qradiyentlərə qarşı işləyir. Kiçik maddələr daim plazma membranlarından keçir. Aktiv nəqliyyat, bu passiv hərəkətlər qarşısında canlı hüceyrələrin tələb etdiyi ionların və digər maddələrin konsentrasiyalarını saxlayır. Hüceyrə metabolik enerji təchizatının çox hissəsini bu prosesləri saxlamaq üçün sərf edə bilər. (Qırmızı qan hüceyrəsi, hüceyrənin tələb etdiyi xarici və daxili natrium və kalium səviyyələri arasındakı dengesizliği qorumaq üçün metabolik enerjisinin çox hissəsini istifadə edir.) Aktiv nəqliyyat mexanizmləri hüceyrənin enerji mübadiləsinə bağlı olduğundan, müdaxilə edən bir çox metabolik zəhərlərə həssasdır. ATP təchizatı ilə.

Kiçik molekulyar ağırlıqlı materialın və kiçik molekulların daşınması üçün iki mexanizm mövcuddur. İlkin aktiv nəqliyyat ionları membran boyunca hərəkət etdirir və ATP-dən birbaşa asılı olan bu membranda yük fərqi yaradır. İkincili aktiv nəqliyyat birbaşa ATP tələb etmir: bunun əvəzinə, əsas aktiv nəqliyyatın qurduğu elektrokimyəvi gradient səbəbiylə materialın hərəkətidir.

Aktiv Nəqliyyat üçün Daşıyıcı Zülallar

Aktiv nəqliyyat üçün vacib bir membran uyğunlaşması, hərəkəti asanlaşdırmaq üçün xüsusi daşıyıcı zülalların və ya nasosların olmasıdır: üç zülal növü və ya daşıyıcısı vardır ((Şəkil)). Uniporter bir xüsusi ion və ya molekul daşıyır. Simporter, hər ikisi eyni istiqamətdə iki fərqli ion və ya molekul daşıyır. Bir antiporter də fərqli istiqamətlərdə iki fərqli ion və ya molekul daşıyır. Bu daşıyıcıların hamısı qlükoza kimi kiçik, yüksüz üzvi molekulları da daşıya bilir. Bu üç növ daşıyıcı zülal da asan bir şəkildə yayılır, lakin ATP -nin bu prosesdə işləməsini tələb etmir. Aktiv nəql üçün bəzi nasos nümunələri sodyum və kalium ionlarını daşıyan Na + -K + ATPase və hidrogen və kalium ionlarını daşıyan H + -K + ATPazdır. Bunların hər ikisi antiporter daşıyıcı zülallardır. Digər iki daşıyıcı zülal, sırasıyla yalnız kalsium və yalnız hidrogen ionları daşıyan Ca 2+ ATPaz və H + ATPazdır. Hər ikisi nasosdur.


İlkin Aktiv Nəqliyyat

Sodyum və kaliumun aktiv nəqli ilə işləyən əsas aktiv nəqliyyat ikincil aktiv nəqlin baş verməsinə imkan verir. İkinci nəql üsulu hələ də aktivdir, çünki o, ilkin daşınma kimi enerjinin istifadəsindən asılıdır ((Şəkil)).


Heyvan hüceyrələrindəki ən əhəmiyyətli nasoslardan biri, canlı hüceyrələrdə elektrokimyəvi gradienti (və Na + və K + konsentrasiyalarını) saxlayan natrium -kalium pompasıdır (Na + -K + ATPase). Sodyum -kalium pompası, K + hüceyrəsini eyni anda Na + hərəkət etdirərkən, hər iki K + ionu üçün üç Na + nisbətində hərəkət etdirir. Na + -K + ATPaz iki formada mövcuddur. hüceyrənin daxili və ya xarici görünüşünə və ya natrium və ya kalium ionlarına yaxınlığına görə. Proses aşağıdakı altı addımdan ibarətdir.

  1. Hüceyrənin daxili hissəsinə yönəlmiş fermentlə, daşıyıcı natrium ionlarına yüksək yaxınlığa malikdir. Üç ion zülala bağlanır.
  2. Zülal daşıyıcısı ATP-ni hidroliz edir və ona aşağı enerjili fosfat qrupu bağlanır.
  3. Nəticədə daşıyıcı formasını dəyişir və özünü membranın xarici tərəfinə yönəldir. Zülalın sodyuma olan yaxınlığı azalır və üç natrium ionu daşıyıcıdan ayrılır.
  4. Forma dəyişikliyi daşıyıcının kalium ionlarına olan yaxınlığını artırır və iki belə ion zülala bağlanır. Sonradan aşağı enerjili fosfat qrupu daşıyıcıdan ayrılır.
  5. Fosfat qrupu xaric edildikdə və kalium ionları əlavə edildikdə, daşıyıcı zülal özünü hüceyrənin içərisinə doğru yerləşdirir.
  6. Yeni konfiqurasiyada daşıyıcı zülalın kaliumla yaxınlığı azalır və iki ion sitoplazmaya keçir. Artıq zülalın natrium ionlarına daha yüksək yaxınlığı var və proses yenidən başlayır.

Bu proses nəticəsində bir çox hadisələr baş verdi. Bu nöqtədə, hüceyrənin xaricində natrium ionları daha çox, içəridə isə xaricdən daha çox kalium ionları var. Çölə çıxan hər üç natrium ionu üçün iki kalium ionu hərəkət edir. Nəticədə daxili xarici ilə müqayisədə bir qədər mənfi olur. Bu məsul fərq, ikincil proses üçün lazım olan şəraitin yaradılmasında vacibdir. Sodyum-kalium nasosu, membran boyunca elektrik dengesizliği yaradan və membran potensialına töhfə verən elektrogenik bir nasosdur (yük dengesizliği yaradan bir nasos).

Sodyum-kalium ATPazda aktiv nəqliyyat simulyasiyasını görmək üçün bu videoya baxın.

İkincil Aktiv Nəqliyyat (Birgə nəqliyyat)

İkincil aktiv nəqliyyat hüceyrəyə natrium ionları və bəlkə də digər birləşmələr gətirir. Natrium ionlarının konsentrasiyası ilkin aktiv nəqliyyat prosesi səbəbiylə plazma membranının xaricində qurulduqda, bu bir elektrokimyəvi qradiyent yaradır. Kanal zülalı varsa və açıqdırsa, natrium ionları membrandan keçir. Bu hərəkət, membrandan içəri daşınma zülalına bağlana biləcək digər maddələr daşıyır ((Şəkil)). Bir çox amin turşusu və qlükoza bu şəkildə bir hüceyrəyə daxil olur. Bu ikincil proses, ATP istehsal etmək üçün bitki və heyvan hüceyrələrinin mitokondriyasında yüksək enerjili hidrogen ionlarını da saxlayır. Saxlanan hidrogen ionlarında toplanan potensial enerji, ionlar kanal zülalı ATP sintazından keçərkən kinetik enerjiyə çevrilir və bu enerji daha sonra ADP -ni ATP -yə çevirir.


Hüceyrə xaricindəki pH azalarsa, hüceyrəyə daşınan amin turşularının miqdarının artacağını və ya azalacağını gözləyirsiniz?

Bölmə Xülasəsi

Bir iona təsir edən birləşmiş gradientə onun konsentrasiyası və elektrik qradiyenti daxildir. Müsbət bir ion, məsələn, konsentrasiyası qradiyentindən aşağı yeni bir sahəyə yayıla bilər, ancaq xalis müsbət yüklü bir sahəyə yayılırsa, elektrik qradiyenti onun yayılmasına mane olur. Sulu məhlullarda ionlarla işləyərkən təkcə konsentrasiya qradiyenti deyil, elektrokimyəvi və konsentrasiya qradiyenti birləşmələri nəzərə alınmalıdır. Canlı hüceyrələr hüceyrədaxili boşluqda olduğundan daha böyük konsentrasiyalarda hüceyrə daxilində olan müəyyən maddələrə ehtiyac duyurlar. Maddələri elektrokimyəvi qradiyentlərə qaldırmaq üçün hüceyrədən enerji tələb olunur. Aktiv nəqliyyat, bu nəqli təmin etmək üçün ATP -də saxlanılan enerjidən istifadə edir. Kiçik molekulyar ölçülü materialların aktiv daşınması materialları hərəkət etdirmək üçün hüceyrə membranındakı ayrılmaz zülallardan istifadə edir. Bu zülallar nasoslara bənzəyir. İlkin aktiv nəqli həyata keçirən bəzi nasoslar hərəkətlərini idarə etmək üçün birbaşa ATP ilə birləşir. Birgə nəqliyyatda (və ya ikincil aktiv nəqliyyatda) ilkin nəqliyyatdan gələn enerji başqa bir maddəni hüceyrəyə köçürə bilər və onun konsentrasiyası qradiyentini artıra bilər.

Vizual Əlaqə Sualları

(Şəkil) Bir insanın qanına kalium məhlulu vurmaq ölümcül olur. Ölüm cəzası və evtanaziya bu mövzuda öz mövzusunda istifadə edir. Sizcə kalium məhlulu enjeksiyonu niyə öldürücüdür?

(Şəkil) Hüceyrələr adətən sitoplazmada yüksək kalium konsentrasiyasına malikdir və yüksək natrium konsentrasiyası ilə yuyulur. Kalium enjeksiyonu bu elektrokimyəvi qradiyenti dağıdır. Ürək əzələlərində, sodyum/kalium potensialı, əzələlərin büzülməsinə səbəb olan siqnalın ötürülməsindən məsuldur. Bu potensial dağıldıqda, siqnal ötürülə bilməz və ürək döyüntüsünü dayandırır. Əməliyyat zamanı ürəyin döyünməsini dayandırmaq üçün potasyum enjeksiyonları da istifadə olunur.

(Şəkil) Hüceyrənin xaricindəki pH azalsa, hüceyrəyə daşınan amin turşularının miqdarının artacağını və ya azalacağını gözləyərdinizmi?

(Şəkil) pH -ın azalması, müsbət yüklü H + ionlarının artması və membranın üzərindəki elektrik qradiyentinin artması deməkdir. Amin turşularının hüceyrəyə nəqli artacaq.

Sualları nəzərdən keçirin

Aktiv nəqliyyat davamlı olaraq işləməlidir, çünki __________.

  1. plazma membranları köhnəlir
  2. bütün membranlar amfifil deyil
  3. asanlaşdırılmış nəqliyyat aktiv nəqliyyata qarşı çıxır
  4. diffuziya həll olunan maddələri daim əks istiqamətdə hərəkət etdirir

Sodyum-kalium nasosu hüceyrənin içini mənfi yüklə necə doldurur?

  1. anionları xaric etməklə
  2. anionları çəkərək
  3. qəbul ediləndən daha çox kationları xaric etməklə
  4. bərabər miqdarda kation qəbul etmək və çıxarmaqla

Elektrik qradiyenti ilə konsentrasiya qradiyentinin birləşməsinə nə deyilir?

  1. potensial gradient
  2. elektrik potensialı
  3. konsentrasiya potensialı
  4. elektrokimyəvi gradient

Tənqidi Düşüncə Sualları

Hüceyrə aktiv nəqliyyat prosesləri üçün enerjini haradan alır?

Hüceyrə, öz metabolizması nəticəsində əmələ gələn ATP -dən enerji yığaraq, nasosların fəaliyyəti kimi aktiv nəqliyyat proseslərini gücləndirir.

Natrium-kalium nasosu hüceyrənin daxili hissəsinin xalis mənfi yüklənməsinə necə kömək edir?

Sodyum-kalium pompası, vurduğu hər iki (müsbət) K + ionu üçün üç (pozitiv) Na + ionunu sıxışdırır, beləliklə hüceyrə nasosun hər dövrəsində müsbət yük itirir.

Həzm olunan qidalardan alınan qlükoza, aktiv nəqli ilə bağırsaq epiteliya hüceyrələrinə daxil olur. Bədən hüceyrələrinin əksəriyyəti asanlaşdırılmış diffuziyadan istifadə etdikdə niyə bağırsaq hüceyrələri aktiv nəqliyyatdan istifadə edir?

Bağırsaq epiteliya hüceyrələri qlükozanı həzm olunan qidadan qana köçürən hüceyrələr kimi xüsusi rolunu yerinə yetirmək üçün aktiv nəqliyyatdan istifadə edirlər. Bağırsaq hüceyrələri qlükoza səviyyəsinin dəyişkən olduğu bir mühitə məruz qalır. Yeməkdən dərhal sonra bağırsaq lümenində qlükoza yüksək olacaq və diffuziya yolu ilə bağırsaq hüceyrələrində toplana bilər. Ancaq bağırsaq lümeni boş olduqda, bağırsaq hüceyrələrində qlükoza səviyyəsi daha yüksək olur. Qlükoza asanlaşdırılmış diffuziya ilə hərəkət edərsə, bu, qlükozanın bağırsaq hüceyrələrindən və bağırsağa geri axmasına səbəb olardı. Aktiv nəqliyyat zülalları qlükozanın bağırsaq hüceyrələrinə keçməsini təmin edir və bağırsaqlara geri dönə bilməz. Bağırsaq hüceyrələrində artıq yüksək qlükoza miqdarı olsa belə, qlükoza nəqlinin davam etməsini təmin edir. Bu, bədənin yeməkdən toplaya biləcəyi enerji miqdarını artırır.

Natrium/kalsium dəyişdiricisi (NCX) natriumu ürək əzələ hüceyrələrinə və kalsiumdan çıxarır. Bu daşıyıcının niyə ikinci dərəcəli aktiv nəqliyyat kimi təsnif edildiyini təsvir edin.

NCX natriumu elektrokimyəvi qradiyenti ilə hüceyrəyə doğru hərəkət etdirir. Natriumun elektrokimyəvi qradiyenti Na+/K+ nasosu tərəfindən yaradıldığından, qradiyentin qurulması üçün ATP hidrolizini tələb edən nəql nasosu, NCX ikinci dərəcəli aktiv nəql prosesidir.

Lüğət


Birincil və ikincil aktiv nəqliyyat arasındakı fərq

Aktiv nəqliyyat, bir çox maddəni konsentrasiya qradiyentlərinə qarşı bioloji membranlardan keçirən bir üsuldur. Molekulları bir konsentrasiyaya qarşı itələmək üçün sərbəst enerji sərf olunur. Eukaryotik hüceyrələrdə bu, hüceyrənin plazma membranında və mitoxondriya, xloroplast və s. kimi ixtisaslaşmış orqanellərin membranlarında baş verir. Aktiv daşınma plazma membranında yüksək spesifik daşıyıcı zülallar tələb edir və bu zülallar maddələri konsentrasiya qradiyentinə qarşı daşımaq qabiliyyətinə malikdir. buna görə də "nasoslar" adlanır. Aktiv nəqlin əsas rollarına hüceyrə lizisinin qarşısının alınması, hüceyrə membranının hər iki tərəfində fərqli ionların qeyri -bərabər konsentrasiyalarının saxlanması və hüceyrə membranı boyunca elektrokimyəvi tarazlığın qorunması daxildir. Aktiv nəqliyyat iki fərqli şəkildə baş verə bilər, yəni ilkin aktiv nəqliyyat və ikincil aktiv nəqliyyat.

Əsas Aktiv Nəqliyyat nədir?

İlkin aktiv nəqliyyatda müsbət yüklü ionlar (H+, Ca2+, Na+ və K+) daşınma zülalları vasitəsilə membranlar arasında hərəkət edir. Foton pompası, kalsium pompası və natrium-kalium pompası kimi birincil aktiv nəqliyyat nasosları hüceyrə həyatını qorumaq üçün çox vacibdir. Məsələn, kalsium pompası membran boyunca Ca2+ gradientini saxlayır və bu gradient sekresiya, mikrotübül yığılması və əzələ daralması kimi hüceyrə fəaliyyətlərini tənzimləmək üçün vacibdir. Na+/ K+ nasosu, plazma membranı üzərindəki membran potensialını saxlayır.

İkinci dərəcəli aktiv nəqliyyat nədir?

İkinci dərəcəli aktiv nəqliyyat nasoslarının enerji mənbəyi, birincil enerji nasosları tərəfindən qurulan bir ionun konsentrasiyası gradientidir. Buna görə də, ötürücü maddələr həmişə hərəkətverici qüvvədən məsul olan köçürmə ionları ilə birləşdirilir. Əksər heyvan hüceyrələrində ikincili aktiv daşınma üçün hərəkətverici qüvvə Na+/K+ konsentrasiyası qradiyentidir. İkincil aktiv nəqliyyat antiport (mübadilə diffuziyası) və simport (kotransport) adlı iki mexanizmlə baş verir. Antiportda sürücü ionları və nəqliyyat molekulları əks istiqamətdə hərəkət edir. İonların çoxu bu mexanizmlə mübadilə olunur. Məsələn, xlorid və bikarbonat ionlarının membran üzərindən birləşdirilmiş hərəkəti bu mexanizmlə başlayır. Simport olaraq, həll olunan və hərəkət edən ionlar eyni istiqamətə doğru hərəkət edir. Məsələn, qlükoza və amin turşuları kimi şəkərlər bu mexanizmlə hüceyrə membranı boyunca nəql olunur.

Birincil və ikincil aktiv nəqliyyat arasındakı fərq nədir?

• İlkin aktiv nəqliyyatda zülallar birbaşa nəqliyyatı gücləndirmək üçün ATP-ni hidroliz edir, ikincili aktiv nəqliyyatda isə ATP hidrolizi dolayı yolla nəqli gücləndirmək üçün həyata keçirilir.

• İlkin aktiv daşımada iştirak edən zülallardan fərqli olaraq, ikincil aktiv daşımada iştirak edən nəqliyyat zülalları ATP molekullarını parçalamır.

• İkinci dərəcəli aktiv nasoslar üçün hərəkətverici qüvvə ilkin aktiv nəql nasoslarından əldə edilən ion nasoslarından əldə edilir.

• H+, Ca2+, Na+və K+kimi ionlar qlükoza, amin turşuları və ionları bikarbonat və xlorid kimi ikincil aktiv nəqliyyat vasitəsi ilə daşınır.

• İkincili aktiv nəqliyyatdan fərqli olaraq, ilkin aktiv nəqliyyat plazma membranı boyunca elektrokimyəvi qradienti saxlayır.


İlkin Aktiv Nəqliyyat

Sodyum və kaliumun aktiv nəqli ilə işləyən əsas aktiv nəqliyyat ikincil aktiv nəqlin baş verməsinə imkan verir. İkinci nəqliyyat metodu hələ də aktiv hesab olunur, çünki ilkin nəqliyyat kimi enerjinin istifadəsindən asılıdır (Şəkil).

İlkin aktiv nəqliyyat ionları membran boyunca hərəkət etdirərək elektrokimyəvi gradient (elektrogen daşıma) yaradır. (kredit: Mariana Ruiz Villareal tərəfindən işin dəyişdirilməsi)

Heyvan hüceyrələrindəki ən əhəmiyyətli nasoslardan biri, canlı hüceyrələrdə elektrokimyəvi gradienti (və Na + və K + konsentrasiyalarını) saxlayan natrium -kalium pompasıdır (Na + -K + ATPase). Sodyum -kalium pompası, K + hüceyrəsini eyni anda Na + hərəkət etdirərkən, hər iki K + ionu üçün üç Na + nisbətində hərəkət etdirir. Na + -K + ATPaz iki formada mövcuddur. onun hüceyrənin daxili və ya xarici hissəsinə oriyentasiyasına və natrium və ya kalium ionlarına yaxınlığına görə. Proses aşağıdakı altı addımdan ibarətdir.

  1. Hüceyrənin daxili hissəsinə yönəlmiş fermentlə, daşıyıcı natrium ionlarına yüksək yaxınlığa malikdir. Üç ion zülala bağlanır.
  2. ATP protein daşıyıcısı tərəfindən hidroliz olunur və ona aşağı enerjili fosfat qrupu bağlanır.
  3. Nəticədə daşıyıcı öz formasını dəyişir və yenidən membranın xarici tərəfinə doğru istiqamətlənir. Zülalın sodyuma olan yaxınlığı azalır və üç natrium ionu daşıyıcıdan ayrılır.
  4. Forma dəyişikliyi daşıyıcının kalium ionlarına olan yaxınlığını artırır və iki belə ion zülala bağlanır. Sonradan aşağı enerjili fosfat qrupu daşıyıcıdan ayrılır.
  5. Fosfat qrupu çıxarıldıqda və kalium ionları bağlandıqda, daşıyıcı zülal özünü hüceyrənin içərisinə doğru yerləşdirir.
  6. Taşıyıcı protein, yeni konfiqurasiyasında, kaliuma olan yaxınlığı azalır və iki ion sitoplazmaya salınır. Artıq zülalın natrium ionlarına daha yüksək yaxınlığı var və proses yenidən başlayır.

Bu proses nəticəsində bir çox hadisələr baş verdi. Bu nöqtədə, hüceyrənin xaricində içəridən daha çox natrium ionu və içəridən daha çox kalium ionu var. Hərəkət edən hər üç natrium ionu üçün iki kalium ionu içəri daxil olur. Bu, daxili hissənin xaricə nisbətən bir qədər mənfi olması ilə nəticələnir. Bu məsul fərq, ikincil proses üçün lazım olan şəraitin yaradılmasında vacibdir. Sodyum-kalium nasosu, membran boyunca elektrik dengesizliği yaradan və membran potensialına töhfə verən elektrogenik bir nasosdur (yük dengesizliği yaradan bir nasos).

Öyrənməyə keçid

Sodyum-kalium ATPazda aktiv nəqliyyatın simulyasiyasını görmək üçün videoya baxın.


Fillobilinlər

Antonio Pérez-Gálvez, María Roca, Təbii Məhsullar Kimyası üzrə Tədqiqatlar, 2017

Vakuollara və NCC-lərə və DNCC-lərə izomerləşməyə nəql

Floresan xlorofil birləşmələri, tonoplast [52] vasitəsi ilə ATP-bağlayıcı kasetin (ABC) daşıyıcısının ATP-dən asılı üzvünü nəzərdə tutan əsas aktiv nəqliyyat sistemi ilə vakuola aparılır. In vitro olsa da, ABC daşıyıcısı (ABCC2) nəqliyyat qabiliyyətini göstərdi Bn-NCC1 maya [53] , daşıyıcının təbiəti in vivo olaraq bilinmir (şək. 4.2).

FCCs/DFCC-lər vakuola çatdıqdan sonra bu orqanellin turşulu pH-ı NCCs/DNCC-lərə qeyri-enzimatik izomerləşməyə səbəb olur [54] (şək. 4.2). Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, bu reaksiya üçün sərbəst propion turşusu tələb olunur və reaksiya mexanizmi ilə C10 konfiqurasiyası sabitləşir. İndiyədək müəyyən edilmiş bütün NCC/DNCC-lər (Şəkil 4.3) üçün C10-da konfiqurasiya R, başqa Ap-Konfiqurasiyası olan DNCC S bilinməyən səbəbləri olan bir nöqtə [4]. Son xlorofil katabolitləri hesab edilsə də, NCC-lər əslində PaO/fillobilin marşrutundan müəyyən edilmiş ilk rəngsiz xlorofil katabolitləri idi [55], çünki onlar hava və yüngül oksidləşmədən sonra xarakterik çəhrayı rəng əmələ gətirirlər. Kimyəvi konfiqurasiyası qurulduqdan sonra, marşrutun bütün vasitəçilərinin kimliyi daha sonra ortaya çıxdı.

Bu floresan olmayan xlorofil katabolitləri, eyniləşdirilməsinə imkan verən vakuolda toplanır. Cədvəl 4.2, bu günə qədər xarakterizə edilmiş 16 NCC və 6 DNCC -nin tam siyahısını göstərir. Ən sadə NCC Cj-NCC2 (və ya Belə ki-NCC5) [54,56], feoforbiddən əlavə modifikasiyaları sınaqdan keçirməmişdir. a makrosiklin məcburi oksigenolitik açılması, C16 -da azalma və C10 -da müvafiq NCC yaratmaq üçün izomerləşmə istisna olmaqla. NCC -lər 25 il əvvəl kəşf edildiyindən, yalnız üç mövqe dəyişikliklərə meylli olaraq xarakterizə edilmişdir. Birincisi, arpanın qocalmış yarpaqlarında aşkar edilən ilk NCC -də (C18) olan vinil qrupundakı dihidroksilasyondur (Hv-NCC1) [1,56]. O vaxtdan bəri, digər qocalma materialında xarakterizə olunur, lakin bu anda biokimyəvi reaksiyanın mahiyyəti bilinmir. Dəyişdirilə bilən ikinci mövqe C3 2-dir (Şəkil 4.3), daha əvvəl təfərrüatlı olduğu kimi, məcburi hidroksilləşmə vasitəsilə daha sonra O-β-qlükopiranosil, O-β-malonil və ya O-β- ilə esterifikasiyaya imkan verir. (6'-O-malonil) qlükopiranosil qrupu. Bütün bu reaksiyalardan yalnız təcavüz və tütündən maloniltransferaza aktivliyi ilə təmizlənmiş fermentativ ekstrakt ilə in vitro inkubasiya [57,58] sübut edilmişdir, lakin bu fermentin əsl substratı FCC olduqda, substrat kimi NCC ilə . Nəhayət, NCC -lərin C8 2 (Şəkil 4.3) mövqeyi bir CH ilə esterifikasiya edilə bilər3 qrup (feoforbid kimi) a) və ya yox (H) artıq şərh edilmiş MES16 vasitəsilə [44].

Cədvəl 4.2. Vəhşi Tip Orqanizmlərdə Müəyyən Edilən Qeyri-flüoresan Xlorofil Katabolitlərinin (NCC) və Dioksobilan Tipli Qeyri-flüoresan Xlorofil Katabolitlərinin (DNCC) strukturları

R1R2R3R4R5Epimer 1 a Epimer 2
NCC-lər
CH(OH)-CH2OHCH3OHCH3OHHv-NCC1Belə ki-NCC2/Mc-NCC42/Ej-NCC1 d /Pd-NCC40
CHCH2CH3OHCH3OHSw-NCC58Cj-NCC1/Belə ki-NCC4/Kompüter-NCC2/Md-NCC2/Mc-NCC61/Ej-NCC4 d /Pd-NCC60
CHCH2CH3HCH3OH Cj-NCC2/So-NCC5/Pd-NCC71
CHCH2CH3O-β-GlcCH3OH Nr-NCC2/Zm-NCC2/Pc-NCC1/Md-NCC1/Tc-NCC2/Mc-NCC59/Pd-NCC56
CH(OH)-CH2OHCH3O-β-GlcCH3OH Zm-NCC1/Tc-NCC1 /Co-NCC1 d /Pd-NCC35
CHCH2CH3O-β-(6′-O-Mal)GlcCH3OH Nr-NCC1
CHCH2CH3O-MalCH3OH Ej-NCC2 d
CHCH2CH3HHOHBn-NCC4/At-NCC5/Bo-NCC2
CHCH2CH2-OHOHHOHAt-NCC3
CHCH2CH3OHHOHBn-NCC3/At-NCC2Belə ki-NCC3/Mc-NCC49/Ej-NCC3 d
CH (OH) -CH2OHCH3OHHOH Belə ki-NCC1/Mc-NCC26
CHCH2CH3O-MalHOHBn-NCC1
CHCH2CH3O-β-GlcHOHBn-NCC2/At-NCC1/Bo-NCC1
CH(OH)-CH2OHCH3O-β-GlcHOHCo-NCC2 d
CH (OH) -CH2OHCH3O-β-GlcCH3OH Ug-NCC53
CH(OH)-CH2O-GlcCH3O-β-GlcCH3OH Pd-NCC32
hmNCCs
CHCH2CH3OHCH3Daucic turşusu Mc-NCC58/Mc-NCC55 b
DNCC -lər
CH (OH) -CH2OHCH3OHCH3OHUCC c /Co-DNCC2 d Ap-DNCC b
CHCH2CH3OHCH3OHUNCC-Hvir/UNCC-Səh/Ej-DNCC1 d
CH(OH)-CH2OHCH3O-β-GlcCH3OHCo-DNCC1 d
CHCH2CH3HHOHBo-DNCC
CHCH2CH3OHHOHAt-DNCC1(At-DNCC33)/Bo-DNCC
CHCH2CH3CH3HOHAt-DNCC45/At-DNCC48

Hv, Hordeum vulgare Belə ki, Spinacia oleracea Mc, Musa cavendish Ej, Yapon Eriobotrya Sw, Spathiphyllum divarları Cj, Cercidiphyllum japonicum Kompüter, Pyrus kommunis Md, Malus domestica Nr, Nicotiana rustica Zm, Zea mays Tc, Tilia cordata Co, Cydonia oblonga Bn, Brassica napus At, Arabidopsis thaliana Bo, Brassica oleracea Ap, Acer platanoidləri Hvir, Hamamelis virginiana Səh, Parrotia persica Ug, Ulmus gabra Pd, Prunus yerli. R üçün1, R2, R3, R4, və R5 mövqelərinə baxın Şəkil 4.3.

C16-da konfiqurasiya funksiyasında Epimer 1 və ya 2. b S-C15-də konfiqurasiya. c C4-də iki epimer müəyyən edildi. d İzomerizm müəyyən edilməmişdir.

Bu yaxınlarda qocalmış yarpaqlarda əlavə modifikasiya (şək. 4.4) müəyyən edilmişdir. A. thaliana C2 və ya C4 (HM-DNCC) bir hidroksimetilasyondan ibarətdir. Bu cür stereo -seçmə modifikasiyası, onların turş vakuollara daxil olmasına kömək etmək baxımından başa düşülmüşdür.

Şəkil 4.4. Hidroksimetilləşdirilmiş dioksobilinlərin struktur konturları.

Daha əvvəl də qeyd edildiyi kimi, bütün fillobilinlər xlorofilin nəticəsi olaraq C2 -də (R2, Şəkil 4.2 / Cədvəl 4.2) bir metil qrupuna malikdir. a mənşəyi. Amma təəccüblüdür ki, At-NCC3 [12] bu mövqedə hidroksimetil qrupuna malik olan yeganə xlorofil katabolitidir. Bir fərziyyə odur ki, yəqin ki, PaO da substrat kimi 7-hidroksimetil-feoforbidi qəbul edə bilər.

İstisna bir vəziyyət, yetkin banan qabığında müəyyən edilən NCC -dir (Mc-NCC55 və Mc-NCC58) [41] , hipermodifikasiya edilmiş və ya “hmFCC-dən NCC-yə izomerləşməyə imkan vermək üçün sərbəst olması ehtimal edilən qarışqa turşusuna (C12) birləşdirilmiş daus turşusu qrupu ilə NCCs” (Şəkil 4.2 və 4.3). Amma təəccüblüdür ki, Mc-FCC56 (hipermodifikasiya edilmiş FCC) in vitro turşulaşdırılmış sulu məhlulda hər ikisinə çevrilə bilər hmNCC izomerləri. CD spektri Mc-NCC55 bir NCC üçün tipikdir, ancaq Mc-NCC58, CD spektrinin güzgü görüntüsü xüsusiyyətlərini göstərir Mc-NCC55. Bu nəticə hər ikisinin olduğunu göstərir hmNCC -lər C10 -da ilk dəfə epimerlərdir.

NCC-lərə bənzər şəkildə, DNCC-lərin eyni mövqelərdə və eyni funksional qruplarla dəyişdirilə biləcəyi güman edilir. Ancaq hazırda DNCC -lərin yalnız altı fərqli quruluşu nəşr edilmişdir (Cədvəl 4.2), ilk DNCC 15 il əvvəl kəşf edilmiş olsa da [59]. Yəqin ki, DFCC -lər üçün izah edildiyi kimi, 300 nm -dən aşağı absorbsiyalı DNCC -lərin atipik UV -Vis spektri, ilkin UV -ə əsaslanaraq indiyə qədər onları müəyyən etmək üçün istifadə olunan əsas analiz sistemi sayəsində bu birləşmələri uzun müddət çətinləşdirmişdir. Görmə aşkarlanması. NC18 -lər kimi C18 -də, esterləşdirilmiş və C82 -də olmayan və C3 2 -də hidroksillənmiş vinil və dihidroksillenmiş vinil qrupları olan DNCC -lər (Şəkil 4.3) təsvir edilmişdir (Cədvəl 4.2). İlk dəfə təsvir edildikdə, bu birləşmələr hemin deqradasiyası bilininləri ilə oxşarlığına görə urobilinogenoidik birləşmələr və ya UCC adlandırıldı [59]. DNCCs xəttindəki NCC formil qrupunun xarakterik itkisi, C4 -də iki izomerin artıq aşkar edilməsinə imkan verən yeni bir kiral karbon meydana gətirir. Bitki növlərinin əsasən NCC tipli (təhlil olunan növlərin əksəriyyəti) və ya DNCCs tipli (Norveç ağcaqayın və Ərəbidopsis) açıqca CYP89A9 enzimatik aktivlik səviyyəsindən asılı olaraq, qocalmış toxumanın NCC və ya DNCC ilə zəngin olmasını təmin edir.


İçindəkilər

Nəqliyyat mexanizminə, həmçinin genetik və struktur homologiyasına əsaslanaraq, ATP-dən asılı olan ion nasoslarının dörd sinfi nəzərdən keçirilir:

P-, F- və V sinifləri yalnız ionları daşıyır, ABC superfamilyası da kiçik molekulları daşıyır.

Plazma və hüceyrədaxili membranlar boyunca bəzi ionların konsentrasiya qradiyentini saxlamaq üçün hüceyrələr tərəfindən sərf olunan enerji əhəmiyyətlidir:

  • Böyrək hüceyrələrində, hüceyrə tərəfindən istehsal olunan ATP -nin 25 & 160% -ə qədəri ion nəqli üçün istifadə olunur
  • Elektriklə işləyən sinir hüceyrələrində, hüceyrələrin enerji ehtiyacının 60-70 və#160% -i hüceyrədən Na+ və hüceyrəyə K+ vurmağa həsr edilə bilər.

P-sinif ion nasosları [ redaktə | mənbəni redaktə edin]

Bu nasosların funksional mexanizmi α (alfa) alt bölməsinin ATP tərəfindən fosforlaşmasıdır ki, bu da onun konformasiyasında dəyişikliyə səbəb olacaq və nəqli mümkün edəcəkdir. Misal:

Məkan: əksər heyvan hüceyrələrinin hüceyrə membranlarında mövcuddur.

Funksiya: hüceyrə membranında Na+ və K+ konsentrasiyası fərqlərinin saxlanmasından (osmotik sabitlik), hüceyrə daxilində mənfi elektrik gərginliyinin (bioelektrik) qurulmasından, ikincil aktiv daşınmadan məsuldur və həmçinin metabolik yolların baş verməsi üçün uyğun mühiti təmin edir.

Fəaliyyət mexanizmi:
1- 3 Na + bağlanması və
2- Pompanın sitoplazmik üzünün ATP ilə sonrakı fosforlaşması zülalın konformasiya dəyişikliyinə səbəb olur.
3- 3 Na + nı membrandan keçirir və xaricə buraxır.
4- Daha sonra hüceyrədaxili səthə 2 K + bağlanması və
5- Sonrakı fosforlaşma zülalı orijinal formasına qaytarır
6- 2 K+-nı membrandan keçirərək sitozolun içinə buraxır. Ώ ]

Məkan: bir çox hüceyrələrin sarkoplazmatik retikulumda (SERCA) və plazma membranlarında (PMCA) mövcuddur.


Funksiya: ATP-dən asılı olan Ca 2+ -nın sitozoldan SR lümeninə və ya hüceyrədən xaricə nəqlini katalizləyir.

Fəaliyyət mexanizmi:
1- 4 və 6 -cı Helices fosforsuz vəziyyətdə pozulur və membranın sitozolik tərəfində Ca 2+ bağlayan yeri əmələ gətirir.
2- ATP bağlanması və hidrolizi, nükleotid bağlayan (N) və fosforilasyon (P) sahələrini bir-birinə yaxınlaşdıraraq kəskin konformasiya dəyişikliklərinə səbəb olur.
3- Bu dəyişikliyin ötürücü sahəsinin (A) 90° fırlanmasına səbəb olduğu düşünülür ki, bu da transmembran sarmalların yenidən təşkilinə gətirib çıxarır.
4- Yenidən tənzimləmə 4 və 6-cı spirallardakı qırılmaları aradan qaldıraraq Ca 2+ bağlayan yerləri ləğv edir və membranın digər tərəfindəki Ca 2+ ionlarını sarkoplazmatik retikulumun lümeninə buraxır. ΐ]

Məkan: mədə və distal borucuqlarda və böyrəklərin kortikal toplama kanallarında.

Funksiya: K + hüceyrəyə daxil olması qarşılığında mədə parietal hüceyrəsindən (mədə lümeninə doğru) AT + asılı H + nəqlini katalizləyərək mədədə turşu ifrazında iştirak edir. Böyrək borularında, bədəndəki mayelərdən artıq H + çıxarmaq üçün qandan böyük miqdarda H + ifraz edən xüsusi interkalasiyalı hüceyrələr vardır.

Bu nasosların heyvan hüceyrələrində birləşmiş təsiri hüceyrədaxili ion mühitini hüceyrədənkənar maye mühiti ilə müqayisədə yüksək konsentrasiyalı K+ və aşağı konsentrasiyalı Na+ və Ca 2+ yaradır.

V sinif ion nasosları [redaktə | mənbəni redaktə edin]

V-sinif nasoslar yalnız protonları pompalayır. P-sinif ion nasoslarından fərqli olaraq, V sinifli H + ATPazlar proton daşınması zamanı fosforlaşdırılmır və fosforilləşmir, beləliklə, fosforlanmış zülal nəqliyyatda ara məhsul deyil.

Məkan: heyvan lizosomal və endosomal membranlarda və bitki vakuol membranlarında mövcuddur.

Funksiya: lizosomal və endosomal fermentlərin fəaliyyəti üçün vacib olan ətrafdakı sitozolla müqayisədə orqanellərin içərisində daha aşağı pH-ın saxlanmasına cavabdehdir.

F sinif ion nasosları [redaktə | mənbəni redaktə edin]

O, yalnız H + (proton) pompalayır və onun fəaliyyətində ara məhsul kimi bir fosfoprotein iştirak etmir.
Məkan: bakterial plazma membranlarında, mitoxondrilərdə və xloroplastlarda olur.

Funksiya: ATP sintezində mühüm rola malikdir və buna görə də ATP sintazı adlandırıla bilər.

Fəaliyyət mexanizmi: bu nasos adətən əks istiqamətdə işləyir, enerji mənbəyi kimi elektron daşıma zəncirinin yaratdığı protonmotor qüvvədən istifadə edərək ATP yaradır. Bu şəkildə enerji yaratmaq üçün ümumi prosesə oksidləşdirici fosforilləşmə deyilir. Bu proses daxili mitoxondrial membranda ATP sintazasının yerləşdiyi mitoxondriyada baş verir.

F-ATP sintazı bir proton gradientindən istifadə edərək ATP əmələ gətirsə də, V sinif ATPaz 1-ə qədər aşağı pH dəyərləri yaradan ATP hesabına bir proton qradiyenti yaratmaqdan məsuldur.

ABC Superfamily [redaktə | mənbəni redaktə edin]

O, həmçinin ATP bağlayan kaset kimi də tanınır. Hər bir ABC zülalı tək bir substrat və ya əlaqəli substratlar qrupu üçün spesifikdir. Bütün ABC nəqliyyat zülalları 4 əsas sahəni ehtiva edir: həll olunan hərəkət üçün bir yol təşkil edən və substratın spesifikliyini təyin edən 2 transmembran (T) domeni və 2 sitozolik ATP bağlayan (A) domeni. bakteriyalar insanlara.


Qradiyentlə aşağı hərəkət edən molekulların kinetik enerjisini və təbii entropiyasını istifadə edən passiv nəqliyyatdan fərqli olaraq, aktiv nəqliyyat onları gradient, qütb itələmə və ya digər müqavimətə qarşı hərəkət etdirmək üçün hüceyrə enerjisindən istifadə edir. Aktiv nəqliyyat ümumiyyətlə hüceyrənin ehtiyac duyduğu ionlar, qlükoza və amin turşuları kimi yüksək konsentrasiyalı molekulların yığılması ilə əlaqədardır. Aktiv nəqliyyat nümunələrinə insanlarda bağırsaqlarda qlükozanın alınması və mineral ionların bitkilərin kök tük hüceyrələrinə daxil olması daxildir. [1]

1848-ci ildə alman fizioloqu Emil du Bois-Reymond, maddələrin membranlardan aktiv şəkildə nəqlinin mümkünlüyünü irəli sürdü. [2]

Rosenberg (1948), enerjili mülahizələrə əsaslanaraq aktiv nəqliyyat anlayışını tərtib etdi [3], lakin sonradan yenidən təyin ediləcəkdir.

Şəkərli diabet müalicəsi [5] ilə əlaqədar araşdırmalarda xüsusilə önəmli olan nəqliyyat vasitələri kateqoriyasından biri natrium-qlükoza daşıyıcılarıdır. Bu daşıyıcıları Milli Səhiyyə İnstitutunun alimləri aşkar ediblər. [6] Bu elm adamları siçovulun böyrək borusunun müxtəlif nöqtələrində qlükozanın udulmasında uyğunsuzluq müşahidə etmişdilər. The gene was then discovered for intestinal glucose transport protein and linked to these membrane sodium glucose cotransport systems. The first of these membrane transport proteins was named SGLT1 followed by the discovery of SGLT2. [6] Robert Krane also played a prominent role in this field.

Specialized transmembrane proteins recognize the substance and allow it to move across the membrane when it otherwise would not, either because the phospholipid bilayer of the membrane is impermeable to the substance moved or because the substance is moved against the direction of its concentration gradient. [7] There are two forms of active transport, primary active transport and secondary active transport. In primary active transport, the proteins involved are pumps that normally use chemical energy in the form of ATP. Secondary active transport, however, makes use of potential energy, which is usually derived through exploitation of an electrochemical gradient. The energy created from one ion moving down its electrochemical gradient is used to power the transport of another ion moving against its electrochemical gradient. [8] This involves pore-forming proteins that form channels across the cell membrane. The difference between passive transport and active transport is that the active transport requires energy, and moves substances against their respective concentration gradient, whereas passive transport requires no cellular energy and moves substances in the direction of their respective concentration gradient. [9]

In an antiporter, one substrate is transported in one direction across the membrane while another is cotransported in the opposite direction. In a symporter, two substrates are transported in the same direction across the membrane. Antiport and symport processes are associated with secondary active transport, meaning that one of the two substances is transported against its concentration gradient, utilizing the energy derived from the transport of another ion (mostly Na + , K + or H + ions) down its concentration gradient.

If substrate molecules are moving from areas of lower concentration to areas of higher concentration [10] (i.e., in the opposite direction as, or qarşı the concentration gradient), specific transmembrane carrier proteins are required. These proteins have receptors that bind to specific molecules (e.g., glucose) and transport them across the cell membrane. Because energy is required in this process, it is known as 'active' transport. Examples of active transport include the transportation of sodium out of the cell and potassium into the cell by the sodium-potassium pump. Active transport often takes place in the internal lining of the small intestine.

Bitkilərin mineral duzları torpaqdan və ya digər mənbələrdən udması lazımdır, lakin bu duzlar çox seyreltilmiş məhlulda mövcuddur. Aktiv nəqliyyat bu hüceyrələrə konsentrasiya qradiyenti istiqamətində bu seyreltilmiş məhluldan duzları götürməyə imkan verir. For example, chloride (Cl − ) and nitrate (NO3 − ) ions exist in the cytosol of plant cells, and need to be transported into the vacuole. While the vacuole has channels for these ions, transportation of them is against the concentration gradient, and thus movement of these ions is driven by hydrogen pumps, or proton pumps. [8]

Primary active transport, also called direct active transport, directly uses metabolic energy to transport molecules across a membrane. [11] Substances that are transported across the cell membrane by primary active transport include metal ions, such as Na + , K + , Mg 2+ , and Ca 2+ . These charged particles require ion pumps or ion channels to cross membranes and distribute through the body.

Bu nəqli həyata keçirən fermentlərin çoxu transmembran ATPazlardır. Bütün heyvan həyatı üçün universal olan birincil ATPaz, hüceyrə potensialını qorumağa kömək edən natrium-kalium pompasıdır. The sodium-potassium pump maintains the membrane potential by moving three Na + ions out of the cell for every two [12] K + ions moved into the cell. Other sources of energy for primary active transport are redox energy and photon energy (light). An example of primary active transport using redox energy is the mitochondrial electron transport chain that uses the reduction energy of NADH to move protons across the inner mitochondrial membrane against their concentration gradient. An example of primary active transport using light energy are the proteins involved in photosynthesis that use the energy of photons to create a proton gradient across the thylakoid membrane and also to create reduction power in the form of NADPH.

Model of active transport Edit

ATP hydrolysis is used to transport hydrogen ions against the electrochemical gradient (from low to high hydrogen ion concentration). Phosphorylation of the carrier protein and the binding of a hydrogen ion induce a conformational (shape) change that drives the hydrogen ions to transport against the electrochemical gradient. Hydrolysis of the bound phosphate group and release of hydrogen ion then restores the carrier to its original conformation. [13]

    : sodium potassium pump, calcium pump, proton pump : mitochondrial ATP synthase, chloroplast ATP synthase : vacuolar ATPase
  1. ABC (ATP binding cassette) transporter: MDR, CFTR, etc.

Adenosine triphosphate-binding cassette transporters (ABC transporters) comprise a large and diverse protein family, often functioning as ATP-driven pumps. Usually, there are several domains involved in the overall transporter protein's structure, including two nucleotide-binding domains that constitute the ATP-binding motif and two hydrophobic transmembrane domains that create the "pore" component. In broad terms, ABC transporters are involved in the import or export of molecules across a cell membrane yet within the protein family there is an extensive range of function. [14]

In plants, ABC transporters are often found within cell and organelle membranes, such as the mitochondria, chloroplast, and plasma membrane. There is evidence to support that plant ABC transporters play a direct role in pathogen response, phytohormone transport, and detoxification. [14] Furthermore, certain plant ABC transporters may function in actively exporting volatile compounds [15] and antimicrobial metabolites. [16]

In petunia flowers (Petunya hibrid), the ABC transporter PhABCG1 is involved in the active transport of volatile organic compounds. PhABCG1 is expressed in the petals of open flowers. In general, volatile compounds may promote the attraction of seed-dispersal organisms and pollinators, as well as aid in defense, signaling, allelopathy, and protection. To study the protein PhABCG1, transgenic petunia RNA interference lines were created with decreased PhABCG1 ifadə səviyyələri. In these transgenic lines, a decrease in emission of volatile compounds was observed. Thus, PhABCG1 is likely involved in the export of volatile compounds. Subsequent experiments involved incubating control and transgenic lines that expressed PhABCG1 to test for transport activity involving different substrates. Ultimately, PhABCG1 is responsible for the protein-mediated transport of volatile organic compounds, such as benezyl alcohol and methylbenzoate, across the plasma membrane. [15]

Additionally in plants, ABC transporters may be involved in the transport of cellular metabolites. Pleiotropic Drug Resistance ABC transporters are hypothesized to be involved in stress response and export antimicrobial metabolites. One example of this type of ABC transporter is the protein NtPDR1. This unique ABC transporter is found in Nicotiana tabacum BY2 cells and is expressed in the presence of microbial elicitors. NtPDR1 is localized in the root epidermis and aerial trichomes of the plant. Experiments using antibodies specifically targeting NtPDR1 followed by Western blotting allowed for this determination of localization. Furthermore, it is likely that the protein NtPDR1 actively transports out antimicrobial diterpene molecules, which are toxic to the cell at high levels. [16]

In secondary active transport, also known as coupled transport və ya cotransport, energy is used to transport molecules across a membrane however, in contrast to primary active transport, there is no direct coupling of ATP. Instead, it relies upon the electrochemical potential difference created by pumping ions in/out of the cell. [17] Permitting one ion or molecule to move down an electrochemical gradient, but possibly against the concentration gradient where it is more concentrated to that where it is less concentrated, increases entropy and can serve as a source of energy for metabolism (e.g. in ATP synthase). The energy derived from the pumping of protons across a cell membrane is frequently used as the energy source in secondary active transport. In humans, sodium (Na + ) is a commonly cotransported ion across the plasma membrane, whose electrochemical gradient is then used to power the active transport of a second ion or molecule against its gradient. [18] In bacteria and small yeast cells, a commonly cotransported ion is hydrogen. [18] Hydrogen pumps are also used to create an electrochemical gradient to carry out processes within cells such as in the electron transport chain, an important function of cellular respiration that happens in the mitochondrion of the cell. [19]

1960-cı ilin avqustunda Praqada Robert K. Crane ilk dəfə olaraq bağırsaqdan qlükoza sorulması mexanizmi kimi natrium-qlükoza kotransportunun kəşfini təqdim etdi. [20] Crane's discovery of cotransport was the first ever proposal of flux coupling in biology. [21] [22]

Cotransporters can be classified as symporters and antiporters depending on whether the substances move in the same or opposite directions.

Antiporter Edit

In an antiporter two species of ion or other solutes are pumped in opposite directions across a membrane. One of these species is allowed to flow from high to low concentration which yields the entropic energy to drive the transport of the other solute from a low concentration region to a high one.

An example is the sodium-calcium exchanger or antiporter, which allows three sodium ions into the cell to transport one calcium out. [23] This antiporter mechanism is important within the membranes of cardiac muscle cells in order to keep the calcium concentration in the cytoplasm low. [8] Many cells also possess calcium ATPases, which can operate at lower intracellular concentrations of calcium and sets the normal or resting concentration of this important second messenger. [24] But the ATPase exports calcium ions more slowly: only 30 per second versus 2000 per second by the exchanger. The exchanger comes into service when the calcium concentration rises steeply or "spikes" and enables rapid recovery. [25] This shows that a single type of ion can be transported by several enzymes, which need not be active all the time (constitutively), but may exist to meet specific, intermittent needs.

Symporter Edit

A symporter uses the downhill movement of one solute species from high to low concentration to move another molecule uphill from low concentration to high concentration (against its concentration gradient). Both molecules are transported in the same direction.

An example is the glucose symporter SGLT1, which co-transports one glucose (or galactose) molecule into the cell for every two sodium ions it imports into the cell. [26] This symporter is located in the small intestines, [27] heart, [28] and brain. [29] It is also located in the S3 segment of the proximal tubule in each nephron in the kidneys. [30] Its mechanism is exploited in glucose rehydration therapy [31] This mechanism uses the absorption of sugar through the walls of the intestine to pull water in along with it. [31] Defects in SGLT2 prevent effective reabsorption of glucose, causing familial renal glucosuria. [32]

Endocytosis and exocytosis are both forms of bulk transport that move materials into and out of cells, respectively, via vesicles. [33] In the case of endocytosis, the cellular membrane folds around the desired materials outside the cell. [34] The ingested particle becomes trapped within a pouch, known as a vesicle, inside the cytoplasm. Often enzymes from lysosomes are then used to digest the molecules absorbed by this process. Substances that enter the cell via signal mediated electrolysis include proteins, hormones and growth and stabilization factors. [35] Viruses enter cells through a form of endocytosis that involves their outer membrane fusing with the membrane of the cell. This forces the viral DNA into the host cell. [36]

Biologists distinguish two main types of endocytosis: pinocytosis and phagocytosis. [37]

  • In pinocytosis, cells engulf liquid particles (in humans this process occurs in the small intestine, where cells engulf fat droplets). [38]
  • In phagocytosis, cells engulf solid particles. [39]

Exocytosis involves the removal of substances through the fusion of the outer cell membrane and a vesicle membrane. [40] An example of exocytosis would be the transmission of neurotransmitters across a synapse between brain cells.


3.3.2: Primary Active Transport - Biology

Bu bölmənin sonunda siz aşağıdakıları edə biləcəksiniz:

  • Elektrokimyəvi qradiyentlərin ionlara necə təsir etdiyini anlayın
  • Birincil aktiv nəqliyyatla ikincil aktiv nəqliyyatı fərqləndirin

Active transport mechanisms require the cell’s energy, usually in the form of adenosine triphosphate (ATP). If a substance must move into the cell against its concentration gradient—that is, if the substance’s concentration inside the cell is greater than its concentration in the extracellular fluid (and vice versa)—the cell must use energy to move the substance. Bəzi aktiv nəqliyyat mexanizmləri, kiçik molekulyar ağırlıqlı materialları, məsələn, ionları membrandan keçir. Digər mexanizmlər daha böyük molekulları nəql edir.

Elektrokimyəvi Gradient

We have discussed simple concentration gradients—a substance’s differential concentrations across a space or a membrane—but in living systems, gradients are more complex. İonlar hüceyrələrə girib -çıxdığından və hüceyrələrdə membran boyunca hərəkət etməyən və əsasən mənfi yüklü zülallar olduğu üçün, plazma membranı boyunca elektrik fərqi də var. The interior of living cells is electrically negative with respect to the extracellular fluid in which they are bathed, and at the same time, cells have higher concentrations of potassium (K + ) and lower concentrations of sodium (Na + ) than the extracellular fluid. Thus in a living cell, the concentration gradient of Na + tends to drive it into the cell, and its electrical gradient (a positive ion) also drives it inward to the negatively charged interior. However, the situation is more complex for other elements such as potassium. The electrical gradient of K + , a positive ion, also drives it into the cell, but the concentration gradient of K + drives K + həyata of the cell ((Figure)). We call the combined concentration gradient and electrical charge that affects an ion its electrochemical gradient.

Sənət Bağlantısı

Şəkil 1. Electrochemical gradients arise from the combined effects of concentration gradients and electrical gradients. Structures labeled A represent proteins. (credit: “Synaptitude”/Wikimedia Commons)

Injecting a potassium solution into a person’s blood is lethal. This is how capital punishment and euthanasia subjects die. Sizcə kalium məhlulu enjeksiyonu niyə öldürücüdür?

Gradient əleyhinə hərəkət

Maddələri konsentrasiyaya və ya elektrokimyəvi gradientə qarşı hərəkət etdirmək üçün hüceyrə enerjidən istifadə etməlidir. This energy comes from ATP generated through the cell’s metabolism. Active transport mechanisms, or pumps, work against electrochemical gradients. Kiçik maddələr daim plazma membranlarından keçir. Active transport maintains concentrations of ions and other substances that living cells require in the face of these passive movements. A cell may spend much of its metabolic energy supply maintaining these processes. (A red blood cell uses most of its metabolic energy to maintain the imbalance between exterior and interior sodium and potassium levels that the cell requires.) Because active transport mechanisms depend on a cell’s metabolism for energy, they are sensitive to many metabolic poisons that interfere with the ATP supply.

Two mechanisms exist for transporting small-molecular weight material and small molecules. İlkin aktiv nəqliyyat ionları membran boyunca hərəkət etdirir və ATP-dən birbaşa asılı olan bu membranda yük fərqi yaradır. Secondary active transport does not directly require ATP: instead, it is the movement of material due to the electrochemical gradient established by primary active transport.

Aktiv Nəqliyyat üçün Daşıyıcı Zülallar

An important membrane adaption for active transport is the presence of specific carrier proteins or pumps to facilitate movement: there are three protein types or transporters ((Figure)). Uniporter bir xüsusi ion və ya molekul daşıyır. Simporter, hər ikisi eyni istiqamətdə iki fərqli ion və ya molekul daşıyır. Bir antiporter də fərqli istiqamətlərdə iki fərqli ion və ya molekul daşıyır. Bu daşıyıcıların hamısı qlükoza kimi kiçik, yüksüz üzvi molekulları da daşıya bilir. These three types of carrier proteins are also in facilitated diffusion, but they do not require ATP to work in that process. Some examples of pumps for active transport are Na + -K + ATPase, which carries sodium and potassium ions, and H + -K + ATPase, which carries hydrogen and potassium ions. Bunların hər ikisi antiporter daşıyıcı zülallardır. Two other carrier proteins are Ca 2+ ATPase and H + ATPase, which carry only calcium and only hydrogen ions, respectively. Hər ikisi nasosdur.

Şəkil 2. Uniporter bir molekul və ya ion daşıyır. Bir birləşdirici, hər ikisi eyni istiqamətdə iki fərqli molekul və ya ion daşıyır. Bir antiporter də fərqli istiqamətlərdə iki fərqli molekul və ya ion daşıyır. (kredit: "Lupask"/Wikimedia Commons tərəfindən işin dəyişdirilməsi)

İlkin Aktiv Nəqliyyat

Sodyum və kaliumun aktiv nəqli ilə işləyən əsas aktiv nəqliyyat ikincil aktiv nəqlin baş verməsinə imkan verir. The second transport method is still active because it depends on using energy as does primary transport ((Figure)).

Şəkil 3. İlkin aktiv nəqliyyat ionları membran boyunca hərəkət etdirərək elektrokimyəvi gradient (elektrogen daşıma) yaradır. (kredit: Mariana Ruiz Villareal tərəfindən işin dəyişdirilməsi)

One of the most important pumps in animal cells is the sodium-potassium pump (Na + -K + ATPase), which maintains the electrochemical gradient (and the correct concentrations of Na + and K + ) in living cells. The sodium-potassium pump moves K + into the cell while moving Na + out at the same time, at a ratio of three Na + for every two K + ions moved in. The Na + -K + ATPase exists in two forms, depending on its orientation to the cell’s interior or exterior and its affinity for either sodium or potassium ions. Proses aşağıdakı altı addımdan ibarətdir.

  1. With the enzyme oriented towards the cell’s interior, the carrier has a high affinity for sodium ions. Üç ion zülala bağlanır.
  2. The protein carrier hydrolyzes ATP and a low-energy phosphate group attaches to it.
  3. As a result, the carrier changes shape and reorients itself towards the membrane’s exterior. Zülalın sodyuma olan yaxınlığı azalır və üç natrium ionu daşıyıcıdan ayrılır.
  4. Forma dəyişikliyi daşıyıcının kalium ionlarına olan yaxınlığını artırır və iki belə ion zülala bağlanır. Sonradan aşağı enerjili fosfat qrupu daşıyıcıdan ayrılır.
  5. With the phosphate group removed and potassium ions attached, the carrier protein repositions itself towards the cell’s interior.
  6. The carrier protein, in its new configuration, has a decreased affinity for potassium, and the two ions moves into the cytoplasm. Artıq zülalın natrium ionlarına daha yüksək yaxınlığı var və proses yenidən başlayır.

Bu proses nəticəsində bir çox hadisələr baş verdi. At this point, there are more sodium ions outside the cell than inside and more potassium ions inside than out. For every three sodium ions that move out, two potassium ions move in. This results in the interior being slightly more negative relative to the exterior. Bu məsul fərq, ikincil proses üçün lazım olan şəraitin yaradılmasında vacibdir. Sodyum-kalium nasosu, membran boyunca elektrik dengesizliği yaradan və membran potensialına töhfə verən elektrogenik bir nasosdur (yük dengesizliği yaradan bir nasos).

Öyrənməyə keçid

Watch this video to see an active transport simulation in a sodium-potassium ATPase.

İkincil Aktiv Nəqliyyat (Birgə nəqliyyat)

İkincil aktiv nəqliyyat hüceyrəyə natrium ionları və bəlkə də digər birləşmələr gətirir. As sodium ion concentrations build outside of the plasma membrane because of the primary active transport process, this creates an electrochemical gradient. If a channel protein exists and is open, the sodium ions will pull through the membrane. This movement transports other substances that can attach themselves to the transport protein through the membrane ((Figure)). Bir çox amin turşusu və qlükoza bu şəkildə bir hüceyrəyə daxil olur. This secondary process also stores high-energy hydrogen ions in the mitochondria of plant and animal cells in order to produce ATP. The potential energy that accumulates in the stored hydrogen ions translates into kinetic energy as the ions surge through the channel protein ATP synthase, and that energy then converts ADP into ATP.

Sənət Bağlantısı

Şəkil 4. An electrochemical gradient, which primary active transport creates, can move other substances against their concentration gradients, a process scientists call co-transport or secondary active transport. (kredit: Mariana Ruiz Villareal tərəfindən işin dəyişdirilməsi)

Hüceyrə xaricindəki pH azalarsa, hüceyrəyə daşınan amin turşularının miqdarının artacağını və ya azalacağını gözləyirsiniz?

Bölmə Xülasəsi

Bir iona təsir edən birləşmiş gradientə onun konsentrasiyası və elektrik qradiyenti daxildir. A positive ion, for example, might diffuse into a new area, down its concentration gradient, but if it is diffusing into an area of net positive charge, its electrical gradient hampers its diffusion. When dealing with ions in aqueous solutions, one must consider electrochemical and concentration gradient combinations, rather than just the concentration gradient alone. Canlı hüceyrələr hüceyrədaxili boşluqda olduğundan daha böyük konsentrasiyalarda hüceyrə daxilində olan müəyyən maddələrə ehtiyac duyurlar. Maddələri elektrokimyəvi qradiyentlərə qaldırmaq üçün hüceyrədən enerji tələb olunur. Aktiv nəqliyyat, bu nəqli təmin etmək üçün ATP -də saxlanılan enerjidən istifadə edir. Active transport of small molecular-sized materials uses integral proteins in the cell membrane to move the materials. These proteins are analogous to pumps. İlkin aktiv nəqli həyata keçirən bəzi nasoslar hərəkətlərini idarə etmək üçün birbaşa ATP ilə birləşir. In co-transport (or secondary active transport), energy from primary transport can move another substance into the cell and up its concentration gradient.

Sənət Əlaqələri

(Figure) Injecting a potassium solution into a person’s blood is lethal. Capital punishment and euthanasia utilize this method in their subjects. Sizcə kalium məhlulu enjeksiyonu niyə öldürücüdür?

(Figure) Cells typically have a high concentration of potassium in the cytoplasm and are bathed in a high concentration of sodium. Kalium enjeksiyonu bu elektrokimyəvi qradiyenti dağıdır. Ürək əzələlərində, sodyum/kalium potensialı, əzələlərin büzülməsinə səbəb olan siqnalın ötürülməsindən məsuldur. Bu potensial dağıldıqda, siqnal ötürülə bilməz və ürək döyüntüsünü dayandırır. Əməliyyat zamanı ürəyin döyünməsini dayandırmaq üçün potasyum enjeksiyonları da istifadə olunur.

(Figure) If the pH outside the cell decreases, would you expect the amount of amino acids transported into the cell to increase or decrease?

(Figure) A decrease in pH means an increase in positively charged H+ ions, and an increase in the electrical gradient across the membrane. Amin turşularının hüceyrəyə nəqli artacaq.

Sualları nəzərdən keçirin

Aktiv nəqliyyat davamlı olaraq işləməlidir, çünki __________.

  1. plasma membranes wear out
  2. not all membranes are amphiphilic
  3. facilitated transport opposes active transport
  4. diffusion is constantly moving solutes in opposite directions

How does the sodium-potassium pump make the interior of the cell negatively charged?

  1. by expelling anions
  2. by pulling in anions
  3. by expelling more cations than are taken in
  4. by taking in and expelling an equal number of cations

What is the combination of an electrical gradient and a concentration gradient called?

  1. potential gradient
  2. electrical potential
  3. concentration potential
  4. elektrokimyəvi gradient

Pulsuz Cavab

Hüceyrə aktiv nəqliyyat prosesləri üçün enerjini haradan alır?

The cell harvests energy from ATP produced by its own metabolism to power active transport processes, such as the activity of pumps.

How does the sodium-potassium pump contribute to the net negative charge of the interior of the cell?

The sodium-potassium pump forces out three (positive) Na + ions for every two (positive) K + ions it pumps in, thus the cell loses a positive charge at every cycle of the pump.

Glucose from digested food enters intestinal epithelial cells by active transport. Why would intestinal cells use active transport when most body cells use facilitated diffusion?

Intestinal epithelial cells use active transport to fulfill their specific role as the cells that transfer glucose from the digested food to the bloodstream. Intestinal cells are exposed to an environment with fluctuating glucose levels. Immediately after eating, glucose in the gut lumen will be high, and could accumulate in intestinal cells by diffusion. However, when the gut lumen is empty, glucose levels are higher in the intestinal cells. If glucose moved by facilitated diffusion, this would cause glucose to flow back out of the intestinal cells and into the gut. Active transport proteins ensure that glucose moves into the intestinal cells, and cannot move back into the gut. It also ensures that glucose transport continues to occur even if high levels of glucose are already present in the intestinal cells. This maximizes the amount of energy the body can harvest from food.

The sodium/calcium exchanger (NCX) transports sodium into and calcium out of cardiac muscle cells. Describe why this transporter is classified as secondary active transport.

The NCX moves sodium down its electrochemical gradient into the cell. Since sodium’s electrochemical gradient is created by the Na+/K+ pump, a transport pump that requires ATP hydrolysis to establish the gradient, the NCX is a secondary active transport process.


Pulsuz Cavab

Hüceyrə aktiv nəqliyyat prosesləri üçün enerjini haradan alır?

The cell harvests energy from ATP produced by its own metabolism to power active transport processes, such as the activity of pumps.

How does the sodium-potassium pump contribute to the net negative charge of the interior of the cell?

The sodium-potassium pump forces out three (positive) Na + ions for every two (positive) K + ions it pumps in, thus the cell loses a positive charge at every cycle of the pump.