Belangrijk verschil - Actief transport versus groepstranslocatie
Moleculen gaan de cellen in en uit via celmembranen. Het celmembraan is een selectief permeabel membraan dat de beweging van moleculen regelt. Moleculen verplaatsen zich van nature van een hogere concentratie naar een lagere concentratie langs de concentratiegradiënt. Het gebeurt passief zonder een energie-input. Er zijn echter ook situaties waarin moleculen over het membraan reizen tegen de concentratiegradiënt in, van een lagere concentratie naar een hogere concentratie. Dit proces vereist een energie-input, die bekend staat als actief transport. Groepstranslocatie is een andere vorm van actief transport waarbij bepaalde moleculen naar cellen worden getransporteerd met behulp van energie die is afgeleid van fosforylering. Het belangrijkste verschil tussen actief transport en groepstranslocatie is dat bij actief transport stoffen niet chemisch worden gemodificeerd tijdens de beweging over het membraan, terwijl translocatiestoffen in groep chemisch worden gemodificeerd.
Wat is actief transport?
Actief transport is een methode om moleculen over het semipermeabele membraan te transporteren tegen de concentratiegradiënt of elektrochemische gradiënt in door gebruik te maken van de energie die vrijkomt bij ATP-hydrolyse. Er zijn talloze situaties waarin cellen bepaalde stoffen zoals ionen, glucose, aminozuren, enz. in hogere of juiste concentraties nodig hebben. In deze gevallen vervoert actief transport stoffen van een lagere concentratie naar een hogere concentratie tegen de concentratiegradiënt in, waarbij energie wordt gebruikt en zich ophoopt in de cellen. Daarom wordt dit proces altijd geassocieerd met een spontane exergonische reactie zoals ATP-hydrolyse, die energie levert om de positieve Gibbs-energie van het transportproces tegen te werken.
Actief transport kan worden onderverdeeld in twee vormen: primair actief transport en secundair actief transport. Primair actief transport wordt aangedreven met behulp van de chemische energie afkomstig van ATP. Secundair actief transport maakt gebruik van potentiële energie afkomstig van de elektrochemische gradiënt.
Specifieke transmembraan dragereiwitten en kanaaleiwitten vergemakkelijken actief transport. Actief transportproces hangt af van de conformationele veranderingen van de drager- of porie-eiwitten van het membraan. De natriumkaliumionenpomp vertoont bijvoorbeeld herhaalde conformatieveranderingen wanneer kaliumionen en natriumionen respectievelijk door actief transport in en uit de cel worden getransporteerd.
Er zijn veel primaire en secundaire actieve transporters in de celmembranen. Onder hen zijn de natrium-kaliumpomp, calciumpomp, protonpomp, ABC-transporter en glucosesymporter enkele voorbeelden.
Figuur 01: Actief transport via natrium-kaliumpomp
Wat is groepstranslocatie?
Groepstranslocatie is een andere vorm van actief transport waarbij stoffen worden onderworpen aan covalente modificatie tijdens de beweging over het membraan. Fosforylering is de belangrijkste wijziging die wordt ondergaan door getransporteerde stoffen. Tijdens fosforylering wordt een fosfaatgroep overgedragen van het ene molecuul naar het andere. Fosfaatgroepen worden verbonden door hoogenergetische bindingen. Bij het verbreken van een fosfaatbinding komt er dus relatief veel energie vrij en wordt gebruikt voor het actieve transport. Aan de moleculen die de cel binnenkomen, worden fosfaatgroepen toegevoegd. Zodra ze het celmembraan passeren, worden ze teruggebracht naar de ongewijzigde vorm.
PEP-fosfotransferasesysteem is een goed voorbeeld van groepstranslocatie die door bacteriën wordt aangetoond voor suikeropname. Door dit systeem worden suikermoleculen zoals glucose, mannose en fructose de cel in getransporteerd terwijl ze chemisch worden gemodificeerd. Suikermoleculen worden gefosforyleerd wanneer ze de cel binnenkomen. De energie en de fosforylgroep worden geleverd door PEP.
Figuur 02: PEP-fosfotransferasesysteem
Wat is het verschil tussen actief transport en groepstranslocatie?
Actief transport versus groepstranslocatie |
|
| Actief transport is de beweging van ionen of moleculen door een semipermeabel membraan van een lagere concentratie naar een hogere concentratie, waarbij energie wordt verbruikt. | Groepstranslocatie is een actief transportmechanisme waarbij moleculen chemisch worden gemodificeerd tijdens de beweging over het membraan. |
| Chemische modificatie | |
| Moleculen worden normaal gesproken niet gewijzigd tijdens het transport. | Moleculen worden gefosforyleerd en chemisch gemodificeerd tijdens groepstranslocatie. |
| Voorbeelden | |
| Natrium-kalium-ionenpomp is een goed voorbeeld voor actief transport. | PEP-fosfotransferasesysteem in bacteriën is een goed voorbeeld voor groepstranslocatie. |
Samenvatting – Actief transport versus groepstranslocatie
Het celmembraan is een selectief permeabele barrière, die de doorgang van ionen en moleculen vergemakkelijkt. Moleculen verplaatsen zich van een hoge concentratie naar een lage concentratie langs de concentratiegradiënt. Wanneer de moleculen moeten reizen van een lagere concentratie naar een hogere concentratie tegen de concentratiegradiënt in, is het noodzakelijk om een energietoevoer te verschaffen. De beweging van ionen of moleculen over een semipermeabel membraan tegen de concentratiegradiënt in met behulp van eiwitten en energie staat bekend als actief transport. Groepstranslocatie is een soort actief transport dat moleculen transporteert nadat ze chemisch zijn gemodificeerd. Dit is het verschil tussen actief transport en groepstranslocatie.
