Hauptunterschied – Primärer vs. sekundärer aktiver Transport

Aktiver Transport ist die Bewegung von Molekülen durch die Zellmembran entgegen dem Konzentrationsgradienten mit Hilfe von Enzymen und der Nutzung von Zellenergie. Der aktive Transport wird in Abhängigkeit von der Energiequelle, die für den Transport von Molekülen verwendet wird, in zwei Arten unterteilt, die als primärer und sekundärer aktiver Transport bekannt sind. Die Hauptunterschied zwischen primärem und sekundärem aktivem Transport ist das Moleküle werden beim primären aktiven Transport durch den Abbau von ATP transportiert, während beim sekundären aktiven Transport der Konzentrationsgradient eines Moleküls die Energie für den Transport eines anderen Moleküls gegen dessen Konzentrationsgradienten liefert.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was ist primärer aktiver Transport? – Definition, Typen, Eigenschaften 2. Was ist sekundärer aktiver Transport? – Definition, Typen, Eigenschaften 3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen primärem und sekundärem aktivem Transport? – Überblick über die gemeinsamen Funktionen 4. Was ist der Unterschied zwischen primärem und sekundärem aktivem Transport? – Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Antiport, ATP, Konzentrationsgradient, elektrochemischer Gradient, ionengekoppelter Transport, primärer aktiver Transport, sekundärer aktiver Transport, Symport, Transmembranproteine

Was ist primärer aktiver Transport?

Primärer aktiver Transport ist der Transport von Molekülen gegen einen Konzentrationsgradienten unter Verwendung von Energie aus ATP. Transmembranproteine ​​sind an der Steuerung des Durchgangs von Molekülen durch die Zellmembran beteiligt. Sie enthalten eine oder mehrere ATP-Bindungsstellen auf ihrer zytosolischen Seite. Beim primären aktiven Transport wird die Energie auf das Transmembranprotein und dann auf den Konzentrationsgradienten übertragen. Der primäre aktive Transport ist am deutlichsten in der Natrium/Kalium-Pumpe (Na⁺/K⁺ ATPase), die das Ruhepotential der Zellen erhält. Die Hydrolyse eines ATP pumpt drei Natriumionen aus der Zelle und zwei Kaliumionen in die Zelle. Dabei werden Natriumionen von einer niedrigeren Konzentration von 10 mM zu einer höheren Konzentration von 145 mM transportiert. Kaliumionen werden von einer Konzentration von 140 mM innerhalb der Zelle zu einer Konzentration von 5 mM der extrazellulären Flüssigkeit transportiert. Die Protonen-/Kaliumpumpe (H+/K+ ATPase) befindet sich in der Magenschleimhaut und sorgt für ein saures Milieu im Magen.

Abbildung 1: Natrium-Kalium-Pumpe

Was ist sekundärer aktiver Transport?

Sekundärer aktiver Transport ist die andere Art des aktiven Transports, die den elektrochemischen Gradienten beim Transport von Molekülen gegen den Konzentrationsgradienten nutzt. Transmembranproteine, die am sekundären aktiven Transport beteiligt sind, werden als Cotransporter identifiziert, da sie gleichzeitig zwei Arten von Molekülen transportieren. Aus diesem Grund wird der sekundäre aktive Transport auf die ionengekoppelter Transport. Typischerweise wird ein Ion (antreibendes Ion) durch seinen elektrochemischen Gradienten transportiert, während ein anderes Ion oder gelöster Stoff (angetriebenes Ion/Molekül) gegen den elektrochemischen Gradienten transportiert wird. Der Konzentrationsgradient des treibenden Ions liefert die Energie für den Transport des getriebenen Ions/Moleküls gegen dessen Konzentrationsgradienten. Die Aufrechterhaltung des Konzentrationsgradienten des treibenden Ions wird durch primären aktiven Transport erreicht.

Symport und Antiport sind die beiden Arten des sekundären aktiven Transports. In Symport, werden sowohl treibende als auch getriebene Moleküle in die gleiche Richtung transportiert. Dann ein⁺/glucose-Cotransporter (SGLT1) ist ein Beispiel für Symports, bei denen sowohl Natrium als auch Glucose in die Zelle transportiert werden. Es kommt in den proximalen Tubuli der Niere und im Dünndarm vor. In Antiport, werden treibende und getriebene Ionen in entgegengesetzte Richtungen transportiert. Dann ein⁺/Ca²⁺ Austauscher (NCX) in Muskelzellen transportiert Natriumionen in die Zelle, während Calciumionen aus der Zelle transportiert werden. Die Natrium-/Glukosepumpe ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Natrium-/Glukosepumpe

Ähnlichkeiten zwischen primärem und sekundärem aktivem Transport

Unterschied zwischen primärem und sekundärem aktivem Transport

Definition

Primärer aktiver Transport: Primärer aktiver Transport ist der Transport von Molekülen gegen einen Konzentrationsgradienten unter Verwendung von Energie aus ATP.

Sekundärer aktiver Transport: Sekundärer aktiver Transport ist der Transport zweier verschiedener Moleküle durch eine Transportmembran unter Verwendung von Energie in anderen Formen als ATP.

Gekoppelter Transport

Primärer aktiver Transport: Ein einzelnes Molekül wird im primären aktiven Transport transportiert.

Sekundärer aktiver Transport: Beim sekundären aktiven Transport werden zwei Arten von Molekülen gleichzeitig transportiert.

Energiequelle

Primärer aktiver Transport: Der primäre aktive Transport verwendet Energie aus ATP.

Sekundärer aktiver Transport: Der Konzentrationsgradient des treibenden Ions liefert die Energie für den Transport des getriebenen Ions/Moleküls gegen seinen Konzentrationsgradienten beim sekundären aktiven Transport.

Arten von Molekülen

Primärer aktiver Transport: Ionen wie Natrium, Kalium und Calcium werden beim primären aktiven Transport durch die Zellmembran transportiert.

Sekundärer aktiver Transport: Ionen dienen als treibende Moleküle, während Ionen oder andere Moleküle als getriebene Moleküle dienen.

Typen

Primärer aktiver Transport: Transmembranproteine ​​sind einzigartig für das durch sie transportierte Ion.

Sekundärer aktiver Transport: Symports und Antiports sind die beiden Arten von Transmembranproteinen beim sekundären aktiven Transport.

Beispiele

Primärer aktiver Transport: Natrium-Kalium-Pumpe, Calcium-Pumpe in den Muskeln und Protonen-Pumpe im Magen sind Beispiele für den primären aktiven Transport.

Sekundärer aktiver Transport: Glukose-Natrium-Pumpe, Na⁺/Ca²⁺ Austauscher und Natrium/Phosphat-Cotransporter sind Beispiele für sekundären aktiven Transport.

Abschluss

Primärer und sekundärer aktiver Transport sind die beiden Varianten des aktiven Transports von Molekülen durch biologische Membranen. Der Hauptunterschied zwischen primärem und sekundärem aktivem Transport ist die Energiequelle, die von jeder Transportmethode verwendet wird, um Moleküle durch die Zellmembran zu transportieren. Der primäre aktive Transport nutzt die Energie von ATP, um jeweils ein einzelnes Molekül durch die Zellmembran zu transportieren. Sekundärer aktiver Transport transportiert zwei Moleküle gleichzeitig durch die Membran; der Konzentrationsgradient des treibenden Ions liefert Energie für den Transport des getriebenen Moleküls beim sekundären aktiven Transport.

Referenz:

1. „Aktiver Transport“. Khan Akademie. N.S., N.D. Netz. Hier verfügbar. 15. Juni 2017. 2. „Primärer aktiver Verkehr“. Grenzenlos. N.p., 26. Mai 2016. Web. Hier verfügbar. 15. Juni 2017.3. „Sekundärer aktiver Transport.“ PhysiologieWeb. N.S., N.D. Netz. Hier verfügbar. 15. Juni 2017.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Blausen 0818 Natrium-Kalium-Pumpe“ Mitarbeiter von Blausen.com (2014). „Medizinische Galerie von Blausen Medical 2014“. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436. – Eigene Arbeit (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia2. „Abbildung 05 03 04“ von CNX OpenStax – (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia