能動輸送それが構成するもの、一次および二次輸送
の 能動輸送 溶質の濃度が低い領域からこれらの濃度が高い領域まで、溶解した分子が細胞膜を通過する細胞輸送の一種です。.
自然に起こることは、分子が最も集中している側から、より集中していない側に向かって移動することです。プロセスにエネルギーを加えずに自発的に起こることです。この場合、分子は濃度勾配に有利に動くと言われています。.
対照的に、能動輸送では、粒子は濃度勾配に反して移動し、その結果、細胞からのエネルギーを消費する。このエネルギーは通常アデノシン三リン酸(ATP)から来ます.
溶解した分子は細胞よりも内側の濃度が外側の濃度よりも高い場合がありますが、必要な場合、これらの分子は細胞膜に含まれるいくつかの輸送タンパク質によって内側に輸送されます。.
索引
- 1能動輸送とは何ですか??
- 2主能動輸送
- 3二次能動輸送
- 3.1共輸送体
- 4エキソサイトーシスと能動輸送の違い
- 5参考文献
能動輸送とは?
能動輸送が何からなるかを理解するためには、輸送がそれを介して起こる膜の両側で何が起こるのかを理解することが必要である。.
物質が膜の反対側で異なる濃度にあるとき、それは濃度勾配があると言われます。原子や分子は電荷を持っている可能性があるため、膜の両側のコンパートメント間に電気的勾配も形成されます。.
空間内で電荷の正味の分離があるたびに電位に差があります。実際、生細胞はしばしば膜電位と呼ばれるものを持っています。これは膜を横切る電位(電圧)の差であり、これは電荷の不均等な分布によって引き起こされます。.
グラジエントは生体膜では一般的であるため、特定の分子をこれらのグラジエントに対して動かすにはエネルギー消費が頻繁に必要です。.
エネルギーは、膜に挿入されてトランスポーターとして機能するタンパク質を介してこれらの化合物を移動させるために使用されます.
タンパク質が濃度勾配に反して分子を挿入する場合、それは能動輸送である。これらの分子の輸送がエネルギーを必要としない場合、輸送は受動的であると言われます。エネルギーがどこから来ているかに応じて、能動輸送は一次または二次であり得る.
一次能動輸送
一次能動輸送は、化学エネルギー源(例えば、ATP)を直接使用してその勾配に抗して膜を横切って分子を移動させるものである。.
一次能動輸送のこのメカニズムを説明するための生物学における最も重要な例の1つは、ナトリウム - カリウムポンプであり、これは動物細胞に見られ、その機能はこれらの細胞にとって不可欠である。.
ナトリウム - カリウムポンプは、細胞からナトリウムを、細胞にカリウムを輸送する膜タンパク質です。この輸送を実行するために、ポンプはATPからのエネルギーを必要とします.
二次能動輸送
二次能動輸送はセルに蓄えられたエネルギーを使うものであり、このエネルギーはATPとは異なり、そこから2つのタイプの輸送の間の区別が来る.
二次能動輸送によって使用されるエネルギーは、一次能動輸送によって生成される勾配から生じ、そしてそれらの濃度勾配に対して他の分子を輸送するために使用され得る。.
例えば、ナトリウム - カリウムポンプの作動により、細胞外空間のナトリウムイオン濃度を増加させることにより、膜の両側にこのイオンの濃度差によって電気化学的勾配が生じる。.
これらの条件下で、ナトリウムイオンはそれらの濃度勾配に有利に動く傾向がありそして輸送体タンパク質を介して細胞の内部に戻るであろう。.
共輸送体
ナトリウムの電気化学的勾配のこのエネルギーは、それらの勾配に対する他の物質の輸送に使用することができる。起こるのは共有輸送であり、共輸送体と呼ばれる輸送タンパク質によって行われます(それらは2つの要素を同時に輸送するため)。.
重要な共輸送体の例はナトリウムおよびグルコース交換タンパク質であり、それはその勾配に有利にナトリウムカチオンを輸送し、そして次にこのエネルギーを使用してその勾配に対してグルコース分子に入る。これはグルコースが生細胞に入るメカニズムです。.
前の例では、共輸送体タンパク質は2つの要素を同じ方向(細胞内部へ)に移動します。両方の要素が同じ方向に動くとき、それらを輸送するタンパク質はsimportと呼ばれます.
しかしながら、共輸送体は化合物を反対方向に動員することもできる。この場合、キャリアタンパク質はアンチポーターと呼ばれますが、それらは交換体または逆輸送体としても知られています。.
アンチポーターの例は、ナトリウムおよびカルシウム交換体であり、これは細胞からカルシウムを除去するための最も重要な細胞プロセスの1つを実行する。これは、細胞外のカルシウムを動員するために電気化学的ナトリウム勾配のエネルギーを使用します。.
エキソサイトーシスと能動輸送の違い
エキソサイトーシスは細胞輸送のもう一つの重要なメカニズムです。その機能は、細胞から細胞外液に残留物質を排出することです。エキソサイトーシス輸送は小胞によって仲介される.
エキソサイトーシスと能動輸送の主な違いは、エキソサイトーシスでは輸送される粒子が細胞膜と融合してその内容物を外部に放出する膜(ベシクル)に囲まれた構造に包まれていることです。.
能動輸送では、輸送される要素は、内向きまたは外向きの両方向に動かすことができる。対照的に、エキソサイトーシスはその内容物を外側に輸送するだけです。.
最後に、能動輸送は、輸送手段としてのタンパク質を含み、エキソサイトーシスにおけるような膜構造ではない。.
参考文献
- Alberts、B.、Johnson、A.、Lewis、J.、Morgan、D.、Raff、M.、Roberts、K.&Walter、P.(2014). 細胞の分子生物学 (第6版)。ガーランドサイエンス.
- Campbell、N.&Reece、J.(2005). 生物学 (第2版)ピアソン教育.
- Lodish、H.、Berk、A.、Kaiser、C.、Krieger、M.、Bretscher、A.、Ploegh、H.、Amon、A.&Martin、K.(2016). 分子細胞生物学 (第8版)。 W・H・フリーマンアンドカンパニー.
- Purves、W.、Sadava、D.、Orians、G.&Heller、H.(2004). 生命:生物学の科学 (第7版)。 Sinauer AssociatesとW. H. Freeman.
- Solomon、E.、Berg、L.&Martin、D.(2004). 生物学 (第7版)Cengage Learning.