Негізгі айырмашылық – Белсенді тасымалдау және топтық ауыстыру
Молекулалар жасуша жарғақшалары арқылы жасушаларға кіріп-шығады. Жасуша мембранасы - молекулалардың қозғалысын басқаратын селективті өткізгіш мембрана. Молекулалар табиғи түрде концентрация градиенті бойымен жоғары концентрациядан төмен концентрацияға ауысады. Бұл энергия кірісінсіз пассивті түрде жүреді. Дегенмен, молекулалар мембрана арқылы концентрация градиентіне қарсы, төмен концентрациядан жоғары концентрацияға дейін өтетін кейбір жағдайлар да бар. Бұл процесс белсенді тасымалдау деп аталатын энергия кірісін қажет етеді. Топтық транслокация - белгілі бір молекулалар фосфорланудан алынған энергияны пайдаланып жасушаларға тасымалданатын белсенді тасымалдаудың тағы бір түрі. Белсенді тасымалдау мен топтық транслокацияның негізгі айырмашылығы мынада: белсенді тасымалдау кезінде заттар мембрана арқылы қозғалу кезінде химиялық түрде өзгермейді, ал топта транслокация заттары химиялық түрде өзгереді.
Белсенді көлік дегеніміз не?
Белсенді тасымалдау – АТФ гидролизінен бөлінетін энергияны пайдалану арқылы концентрация градиентіне немесе электрохимиялық градиентке қарсы жартылай өткізгіш мембрана арқылы молекулаларды тасымалдау әдісі. Жасушалар жоғары немесе тиісті концентрацияларда иондар, глюкоза, амин қышқылдары және т.б. сияқты белгілі бір заттарды қажет ететін көптеген жағдайлар бар. Мұндай жағдайларда белсенді тасымалдау заттарды энергияны пайдалана отырып концентрация градиентіне қарсы төмен концентрациядан жоғары концентрацияға тасымалдайды және жасушалардың ішінде жинақталады. Сондықтан бұл процесс әрқашан АТФ гидролизі сияқты өздігінен жүретін экзергониялық реакциямен байланысты, ол тасымалдау процесінің оң Гиббс энергиясына қарсы жұмыс істеу үшін энергияны қамтамасыз етеді.
Белсенді тасымалдауды екі түрге бөлуге болады: біріншілік белсенді тасымалдау және екіншілік белсенді тасымалдау. Бастапқы белсенді тасымалдау АТФ-дан алынатын химиялық энергияның көмегімен қозғалады. Екінші белсенді тасымалдау электрохимиялық градиенттен алынған потенциалды энергияны пайдаланады.
Арнайы трансмембраналық тасымалдаушы ақуыздар мен арна ақуыздары белсенді тасымалдауды жеңілдетеді. Белсенді тасымалдау процесі мембрананың тасымалдаушы немесе кеуекті белоктарының конформациялық өзгерістеріне байланысты. Мысал ретінде, калий иондары мен натрий иондары белсенді тасымалдау арқылы тиісінше жасуша ішіне және одан тыс тасымалданған кезде натрий калий ионының сорғысы қайталанатын конформациялық өзгерістерді көрсетеді.
Жасуша мембраналарында көптеген біріншілік және екіншілік белсенді тасымалдаушылар бар. Олардың ішінде натрий-калий сорғысы, кальций сорғысы, протонды сорғы, ABC тасымалдаушысы және глюкоза симпортері мысал бола алады.
01-сурет: натрий-калий сорғысы арқылы белсенді тасымалдау
Топтық транслокация дегеніміз не?
Топтық транслокация - бұл мембрана арқылы қозғалу кезінде заттар коваленттік модификацияға ұшырайтын белсенді тасымалдаудың тағы бір түрі. Фосфорлану – тасымалданатын заттардың негізгі модификациясы. Фосфорлану кезінде фосфат тобы бір молекуладан екінші молекулаға ауысады. Фосфат топтары жоғары энергетикалық байланыстармен қосылады. Демек, фосфаттық байланыс үзілгенде салыстырмалы түрде көп мөлшерде энергия бөлініп, белсенді тасымалдауға жұмсалады. Фосфат топтары жасушаға енетін молекулаларға қосылады. Жасуша мембранасынан өткеннен кейін олар өзгертілмеген пішінге оралады.
PEP фосфотрансфераза жүйесі қантты сіңіру үшін бактериялар көрсеткен топтық транслокацияның жақсы үлгісі болып табылады. Бұл жүйе арқылы глюкоза, манноза және фруктоза сияқты қант молекулалары химиялық түрде өзгертілген кезде жасушаға тасымалданады. Қант молекулалары жасушаға түскен кезде фосфорланады. Энергия мен фосфор тобын PEP қамтамасыз етеді.
02-сурет: PEP фосфотрансфераза жүйесі
Белсенді тасымалдау мен топтық транслокацияның айырмашылығы неде?
Белсенді көлік пен топтық транслокация |
|
| Белсенді тасымалдау – иондардың немесе молекулалардың жартылай өткізгіш мембрана арқылы төмен концентрациядан жоғары концентрацияға дейін энергияны тұтынатын қозғалысы. | Топтық транслокация - мембрана арқылы қозғалу кезінде молекулалар химиялық түрленетін белсенді тасымалдау механизмі. |
| Химиялық модификация | |
| Тасымалдау кезінде молекулалар әдетте өзгертілмейді. | Топтық транслокация кезінде молекулалар фосфорланады және химиялық түрленеді. |
| Мысалдар | |
| Натрий-калий иондық сорғы белсенді тасымалдаудың жақсы үлгісі болып табылады. | Бактериялардағы ПЭП фосфотрансфераза жүйесі топтық транслокацияның жақсы үлгісі болып табылады. |
Қорытынды – Белсенді көлік пен топтық транслокация
Жасуша қабықшасы иондар мен молекулалардың өтуін жеңілдететін селективті өткізгіш тосқауыл болып табылады. Молекулалар концентрация градиенті бойынша жоғары концентрациядан төмен концентрацияға ауысады. Молекулалардың концентрация градиентіне қарсы төмен концентрациядан жоғары концентрацияға өтуі қажет болғанда, энергия кірісін қамтамасыз ету қажет. Жартылай өткізгіш мембрана арқылы иондардың немесе молекулалардың концентрация градиентіне қарсы ақуыздар мен энергияның көмегімен қозғалысы белсенді тасымалдау деп аталады. Топтық транслокация – химиялық түрлендірілгеннен кейін молекулаларды тасымалдайтын белсенді тасымалдау түрі. Бұл белсенді тасымалдау мен топтық транслокация арасындағы айырмашылық.
