Fagstoff

Aktiv transport

Publisert: 11.06.2014, Oppdatert: 05.03.2017
Ionepumper

Celler må stadig frakte stoff som ikkje kan diffundere passivt gjennom cellemembranen. Transport av store molekyl og nokre ion krev at cella bruker energi i form av ATP. Dette gjeld òg viktige forbindelsar som cella prøver å ta opp mest mogeleg av, sjølv om konsentrasjonen av stoffet er høgare inni cella enn utanfor.

Aktiv transport

Aktiv transport er energikrevjande transport av stoff gjennom ein cellemembran.

Aktiv transport kan skje

  • med molekyl som er for store til å diffundere gjennom membranen
  • mot konsentrasjonsgradienten (frå lågare til høgare konsentrasjon av stoffet)
  • mot ladningsgradienten (transport av ion til sida av membranen som har overskot av same ladning)

Aktiv transport. 

 

 

Signalsoverføring i en synapseNår nerveimpulsen har gått, blir signalstoffa tekne opp igjen frå synapsen ved aktiv transport i aksonenden.    

 

 

Natrium-kalium-pumpa.  

 

 

Membranpotensialet – ionepumper. 

 

 

 

 

Kopla transportar – kotransport.   

 



Animasjon av transport gjennomcellemembranen. To ioner/molekyler transporteres sammen.Klikk på bildet, og sjå animasjon av symport – ein kotransport der begge stoffa blir transporterte same veg.   

Proteinpumper (berarprotein)

Proteinpumper er spesialiserte for å transportere bestemte stoff. Dei endrar form når dei får tilført energipakka (ATP ATP er eit av dei energiberande molekyla i cellene – eit korttidslager for energi som overfører energi frå eit molekyl til eit anna.Det er bindingane mellom fosfatgruppene som er energirike.Når den eine av dei tre fosfatgruppene losnar, blir det frigjort energi. Tilsvarande energimengd må tilførast for å binde ho igjen. ADP – adenosindifosfat har berre to fosfatgrupper og er som eit utladd batteri. ADP må tilførast energi og ei fosfatgruppe for å bli oppladd til ATP igjen. ), og presser molekyl eller ion gjennom ved aktiv transport. Det finst mange typar proteinpumper.

Eit eksempel på proteinpumper er dei som reabsorberer signalstofferÅ reabsorbere tyder å «gjenoppta» eller «ta opp på nytt». Nervecellene må kontrollere mengda av transmitterar i synapsen for å hindre at eit nervesignal spring løpsk og fører til ukontrollerte reaksjonar (mellom anna krampar).Dette gjer nervecella mellom anna ved å reabsorbere transmitterar frå synapsespalta til akson-endane og dendrittane. Transmitterar er store molekyl som ikkje kan diffundere gjennom cellemembranen, men som må bli transporterte gjennom eigne transportprotein ved aktiv transport.Det finst naturlege stoff i kroppen som hindrar at signalstoff blir reabsorberte, og som slik regulerer impulsane. Kunstige stoff, slik som nokre antidepressive medikament, kan òg hemje reabsorpsjonen av transmitterstoff. Ikkje alt transmitterstoff blir reabsorbert. Noko blir brote ned av enzym, og noko losnar frå reseptorane og forsvinn ut av synapsespalta.  frå synapsene etter at det har gått ein nerveimpuls. Signalstoffa er store molekyl som ikkje kan diffundere gjennom membranen, men må bli frakta bort med aktiv transport for at impulsen skal stoppe.

Ionepumper

Ionepumper er proteinpumper som bruker energi på å frakte ion mot konsentrasjonsgradienten, frå lågare til høgare konsentrasjon av ionet. Aktiv transport av ion held konsentrasjonsskilnaden ved lag, slik at passiv transport av ion kan skje ved diffusjon. Dette er blant anna viktig for kotransport og for at ein nerveimpuls kan kunne gå.

Natrium-kalium-pumpa (Na+/K+-pumpa)

Natrium-kalium-pumpa er ei ionepumpe som driv aktiv transport av to typar ion mot konsentrasjonsgradienten. Ettersom Na+/K+-pumpa krev energi i form av ATP når Na+-ion blir pumpa ut og K+-ion pumpa inn i cellene, kallar vi det primær aktiv transport.

Tegning av membranprotein som fungerer som ionekanal.Ionepumpe – eit membranprotein.Pumpa blir driven av ATP og pumpar tre natriumion (Na+) ut og to kaliumioner (K+) inn i cella for kvart ATP-molekyl som blir brote ned (ATP ⟺ ADP + P + energi).

Na+/K+-pumpa held dermed ved lag ein høg konsentrasjon av kalium inni og ein høg konsentrasjon av natrium utanfor cella. Denne spenningsforskjellen på inn- og utsida av cellemembranen (kvilepotensialet), er nødvendig for at ein nerveimpuls skal kunne spreie seg.

Kopla transportar – kotransport.

Ved kopla transportar er det ein type ion som blir frakta med konsentrasjonsgradienten ("nedoverbakke"), som gir energi til å frakte ein annan type molekyl/ion mot gradienten ("motbakke").

Drivkrafta for kopla transportar er ionepumpar (aktiv transport) som sørger for konsentrasjonsgradienten til ionet som skal transporterast med gradienten sin.

En cellemembran med tre ulike transportproteiner. Kopla transportar blir rekna som sekundær aktiv transport fordi ATP berre er indirekte involvert i transporten.
Stoffa som inngår i kopla transportar, kan bli frakta same veg (symport) eller motsett veg (antiport).

Eksempel på kotransport les meir

Na+ gir energi til frakt av glukose

Tegning av neron med stoffer som skilles ut og tas opp i nyrekanalen.Sekresjon og reabsorpsjon i eit nefron. Natrium-glukose kotransport skjer i nefrona i nyrene ved reabsorpsjon av glukose, og i tynntarmslimhinna ved opptak av glukose.Glukose blir frakta inn i cellene ved hjelp av Na+-ion i ein kotransport. Ettersom natriumiona har blitt pumpa ut mot konsentrasjonsgradienten av Na+/K+-pumpa, har dei potensiell energi i forhold til innsida av membranen. Det vil seie at natriumiona lett kan renne tilbake ved diffusjon. Men dei kan òg bli fanga opp av spesielle proteinpumpar som utnyttar energien deira til kotransport.

Tegning av kotransport og natrium-kaliumpumpa i nyrekanalen.Kotransport – reabsorpsjon av glukose i nyrekanalen.Eit spesielt transportprotein (proteinpumpe) kan utnytte energien i natriumiona til å frakte glukose mot konsentrasjonsgradienten ("motbakke"). Her treng ein ikkje energien frå ATP direkte, sidan det er konsentrasjonsforskjellen (potensiell energi) for natriumion som blir utnytta.

Na+ kan "renne tilbake med strømmen" og ta glukose med seg i ein sekundær aktiv transport. Transportproteinet endrar form og "tømmer" glukosemolekylet på innsida av membranen. Na+-iona blir pumpa ut igjen ved hjelp av Na+/K+-pumpa.

skjul

 

Tegning av cellemembran hvor natriumion og en aminosyre transporteres hver sin vei gjennom cellemembranen.Kotransport – antiport – sekundær aktiv transport.