Diferența cheie – transport activ vs transfer de grup
Moleculele intră și ies din celule prin membranele celulare. Membrana celulară este o membrană permeabilă selectiv care controlează mișcarea moleculelor. Moleculele se deplasează în mod natural de la o concentrație mai mare la o concentrație mai mică de-a lungul gradientului de concentrație. Are loc pasiv, fără aport de energie. Cu toate acestea, există și unele situații în care moleculele călătoresc prin membrană împotriva gradientului de concentrație, de la o concentrație mai mică la o concentrație mai mare. Acest proces necesită un aport de energie, care este cunoscut sub numele de transport activ. Translocarea grupului este o altă formă de transport activ în care anumite molecule sunt transportate către celule folosind energia derivată din fosforilare. Diferența cheie dintre transportul activ și translocarea de grup este că, în transportul activ, substanțele nu sunt modificate chimic în timpul mișcării prin membrană, în timp ce, în grup, substanțele de translocare sunt modificate chimic.
Ce este transportul activ?
Transportul activ este o metodă de transport a moleculelor prin membrana semipermeabilă împotriva gradientului de concentrație sau gradientului electrochimic prin utilizarea energiei eliberate din hidroliza ATP. Exista numeroase situatii in care celulele necesita anumite substante precum ioni, glucoza, aminoacizi, etc la concentratii mai mari sau corespunzatoare. În aceste ocazii, transportul activ transportă substanțe de la o concentrație mai mică la o concentrație mai mare împotriva gradientului de concentrație utilizând energie și se acumulează în interiorul celulelor. Prin urmare, acest proces este întotdeauna asociat cu o reacție exergonică spontană, cum ar fi hidroliza ATP, care furnizează energie pentru a lucra împotriva energiei Gibbs pozitive a procesului de transport.
Transportul activ poate fi împărțit în două forme: transport activ primar și transport activ secundar. Transportul activ primar este condus folosind energia chimică derivată din ATP. Transportul activ secundar folosește energia potențială derivată din gradientul electrochimic.
Proteinele purtătoare transmembranare specifice și proteinele canal facilitează transportul activ. Procesul de transport activ depinde de modificările conformaționale ale proteinelor purtătoare sau ale porilor membranei. De exemplu, pompa de ioni de sodiu potasiu prezintă modificări conformaționale repetate atunci când ionii de potasiu și ionii de sodiu sunt transportați în interior și, respectiv, din celulă prin transport activ.
Există mulți transportatori activi primari și secundari în membranele celulare. Printre acestea, pompa de sodiu-potasiu, pompa de calciu, pompa de protoni, transportorul ABC și simportorul de glucoză sunt câteva exemple.
Figura 01: Transport activ prin pompă de sodiu-potasiu
Ce este transferarea de grup?
Translocarea grupului este o altă formă de transport activ în care substanțele sunt supuse modificării covalente în timpul mișcării prin membrană. Fosforilarea este principala modificare suferită de substanțele transportate. În timpul fosforilării, o grupare fosfat este transferată de la o moleculă la alta. Grupările de fosfat sunt unite prin legături de în altă energie. Prin urmare, atunci când o legătură de fosfat se rupe, o cantitate relativ mare de energie este eliberată și este utilizată pentru transportul activ. Grupele fosfat sunt adăugate la moleculele care intră în celulă. Odată ce traversează membrana celulară, ele revin la forma nemodificată.
Sistemul PEP fosfotransferaza este un bun exemplu pentru translocarea grupului prezentată de bacterii pentru absorbția zahărului. Prin acest sistem, moleculele de zahăr, cum ar fi glucoza, manoza și fructoza, sunt transportate în celulă în timp ce sunt modificate chimic. Moleculele de zahăr devin fosforilate atunci când intră în celulă. Energia și gruparea fosforil sunt furnizate de PEP.
Figura 02: Sistemul PEP fosfotransferaze
Care este diferența dintre transportul activ și transferul de grup?
Transport activ vs transfer de grup |
|
| Transportul activ este mișcarea ionilor sau moleculelor printr-o membrană semipermeabilă de la o concentrație mai mică la o concentrație mai mare, consumând energie. | Translocarea grupului este un mecanism de transport activ în care moleculele sunt modificate chimic în timpul mișcării prin membrană. |
| Modificare chimică | |
| Moleculele nu sunt modificate în mod normal în timpul transportului. | Moleculele sunt fosforilate și modificate chimic în timpul translocării grupului. |
| Exemple | |
| Pompa cu ioni de sodiu-potasiu este un bun exemplu pentru transportul activ. | Sistemul PEP fosfotransferaza din bacterii este un bun exemplu pentru translocarea de grup. |
Rezumat – Transport activ vs transfer de grup
Membrana celulară este o barieră permeabilă selectiv, care facilitează trecerea ionilor și a moleculelor. Moleculele trec de la o concentrație mare la o concentrație scăzută de-a lungul gradientului de concentrație. Atunci când moleculele trebuie să călătorească de la o concentrație mai mică la o concentrație mai mare față de gradientul de concentrație, este necesar să se furnizeze un aport de energie. Mișcarea ionilor sau moleculelor de-a lungul unei membrane semipermeabile împotriva gradientului de concentrație cu ajutorul proteinelor și energiei este cunoscută ca transport activ. Translocarea grupului este un tip de transport activ care transportă molecule după ce a fost modificat chimic. Aceasta este diferența dintre transportul activ și transferul de grup.
