Primair versus secundair actief transport
Actief transport is een methode die veel stoffen over biologische membranen transporteert, tegen hun concentratiegradiënt in. Om moleculen tegen een concentratiegradiënt te duwen, wordt vrije energie verbruikt. In eukaryote cellen gebeurt dit aan het plasmamembraan van de cel en membranen van gespecialiseerde organellen zoals mitochondriën, chloroplast enz. Actief transport vereist zeer specifieke dragereiwitten in het plasmamembraan en deze eiwitten hebben het vermogen om stoffen tegen een concentratiegradiënt in te transporteren, vandaar aangeduid als 'pompen'. De belangrijkste rollen van actief transport omvatten het voorkomen van cellysis, het handhaven van ongelijke concentraties van verschillende ionen aan weerszijden van het celmembraan en het handhaven van het elektrochemische evenwicht over het celmembraan. Actief transport kan op twee verschillende manieren plaatsvinden, namelijk primair actief transport en secundair actief transport.
Wat is primair actief transport?
In primair actief transport worden positief geladen ionen (H+, Ca2+, Na+ en K+) door transporteiwitten over membranen verplaatst. De primaire actieve transportpompen zoals fotonenpomp, calciumpomp en natrium-kaliumpomp zijn erg belangrijk om het cellulaire leven in stand te houden. Calciumpomp handhaaft bijvoorbeeld de Ca2+-gradiënt over het membraan, en deze gradiënt is belangrijk om cellulaire activiteiten zoals secretie, microtubuli-assemblage en spiercontractie te reguleren. Ook handhaaft de Na+/K+-pomp de membraanpotentiaal over het plasmamembraan.
Wat is secundair actief transport?
De energiebron van secundaire pompen voor actief transport is de concentratiegradiënt van een ion dat tot stand wordt gebracht door pompen voor primaire energie. Daarom zijn de overdragende stoffen altijd gekoppeld aan overdrachtionen die verantwoordelijk zijn voor de drijvende kracht. In de meeste dierlijke cellen is de drijvende kracht voor secundair actief transport de concentratiegradiënt van Na+/K+. Secundair actief transport vindt plaats door twee mechanismen die antiport (uitwisselingsdiffusie) en symport (cotransport) worden genoemd. In antiport bewegen aandrijvende ionen en transportmoleculen in de tegenovergestelde richting. De meeste ionen worden uitgewisseld door dit mechanisme. Door dit mechanisme wordt bijvoorbeeld een gekoppelde beweging van chloride- en bicarbonaationen over het membraan geïnitieerd. In symport bewegen de opgeloste en drijvende ionen in dezelfde richting. Door dit mechanisme worden bijvoorbeeld suikers zoals glucose en aminozuren door het celmembraan getransporteerd.
Wat is het verschil tussen primair en secundair actief transport?
• Bij primair actief transport hydrolyseren de eiwitten ATP om het transport direct aan te drijven, terwijl bij secundair actief transport ATP-hydrolyse indirect wordt uitgevoerd om het transport aan te drijven.
• In tegenstelling tot de eiwitten die betrokken zijn bij primair actief transport, breken transporteiwitten die betrokken zijn bij secundair actief transport geen ATP-moleculen.
• De drijvende kracht voor de secundaire actieve pompen wordt verkregen uit de ionenpompen die het resultaat zijn van de primaire actieve transportpompen.
• Ionen zoals H+, Ca2+, Na+ en K+ worden door het membraan getransporteerd door primaire actieve pompen, terwijl glucose, aminozuren en ionen zoals bicarbonaat en chloride worden getransporteerd door secundair actief transport.
• In tegenstelling tot secundair actief transport, handhaaft primair actief transport de elektrochemische gradiënt over het plasmamembraan.
