תחבורה פעילה ראשונית לעומת משנית
הובלה אקטיבית היא שיטה המעבירה חומרים רבים על פני ממברנות ביולוגיות, כנגד שיפוע הריכוז שלהם. על מנת לדחוף מולקולות כנגד שיפוע ריכוז מוציאים אנרגיה חופשית. בתאים איקריוטיים, זה מתרחש בקרום הפלזמה של התא ובממברנות של אברונים מיוחדים כגון מיטוכונדריה, כלורופלסט וכו'. הובלה פעילה דורשת חלבוני נשא ספציפיים מאוד בממברנת הפלזמה ולחלבונים אלו יש יכולת לשאת חומרים כנגד שיפוע ריכוז, מכונים לפיכך "משאבות". התפקידים העיקריים של הובלה פעילה כוללים מניעת תמוגה של התא, שמירה על ריכוזים לא שווים של יונים שונים משני צדי קרום התא, ושמירה על איזון אלקטרוכימי על פני קרום התא.הובלה פעילה יכולה להתרחש בשתי דרכים שונות, כלומר, הובלה פעילה ראשונית ותחבורה פעילה משנית.
מהי תחבורה פעילה ראשונית?
בהובלה פעילה ראשונית, יונים טעונים חיוביים (H+, Ca2+, Na+ ו-K+) מועברים על פני ממברנות על ידי חלבוני הובלה. משאבות ההובלה האקטיביות העיקריות כגון משאבת פוטון, משאבת סידן ומשאבת נתרן-אשלגן חשובות מאוד לשמירה על חיי התא. לדוגמה, משאבת סידן שומרת על שיפוע Ca2+ על פני הממברנה, והשיפוע הזה חשוב לווסת פעילויות תאי כגון הפרשה, הרכבה של מיקרוטובוליות והתכווצות שרירים. כמו כן, משאבת Na+/K+ שומרת על פוטנציאל הממברנה על פני קרום הפלזמה.
מהי תחבורה אקטיבית משנית?
מקור האנרגיה של משאבות תחבורה אקטיביות משניות הוא שיפוע הריכוז של יון שנוצר על ידי משאבות אנרגיה ראשוניות. לכן, החומרים המעבירים תמיד מחוברים ליוני העברה שאחראים על הכוח המניע.ברוב תאי בעלי החיים, הכוח המניע להובלה פעילה משנית הוא שיפוע הריכוז של Na+/K+. הובלה פעילה משנית מתרחשת על ידי שני מנגנונים הנקראים אנטי-פורט (דיפוזיה חילופי) וסימפורט (קו-טרנספורט). באנטפורט, יונים מניעים ומולקולות הובלה נעות בכיוון ההפוך. רוב היונים מוחלפים במנגנון זה. לדוגמה, תנועה משולבת של יוני כלוריד וביקרבונט על פני הממברנה יזומה על ידי מנגנון זה. בסימן, היונים המומסים והמניעים נעים לאותו כיוון. לדוגמה, סוכרים כגון גלוקוז וחומצות אמינו מועברים על פני קרום התא במנגנון זה.
מה ההבדל בין תחבורה פעילה ראשונית למשנית?
• בהובלה פעילה ראשונית, החלבונים מבצעים הידרוליזה של ATP כדי להניע את הטרנספורט ישירות ואילו, בהובלה פעילה משנית, הידרוליזה של ATP נעשית בעקיפין כדי להניע את ההובלה.
• בניגוד לחלבונים המעורבים בהובלה פעילה ראשונית, חלבוני תחבורה המעורבים בהובלה פעילה משנית אינם שוברים מולקולות ATP.
• הכוח המניע של המשאבות הפעילות המשניות מתקבל ממשאבות היונים הנובעות ממשאבות ההובלה האקטיביות הראשוניות.
• יונים כגון H+, Ca2+, Na+ ו-K+ מועברים דרך הממברנה באמצעות משאבות פעילות ראשוניות, בעוד שגלוקוז, חומצות אמינו ויונים כמו ביקרבונט וכלוריד מועברים בהובלה פעילה משנית.
• בניגוד להובלה הפעילה המשנית, התחבורה הפעילה הראשונית שומרת על הגרדיאנט האלקטרוכימי על פני קרום הפלזמה.
