Diferència clau: transport actiu i desplaçament de grup
Les molècules entren i surten de les cèl·lules a través de les membranes cel·lulars. La membrana cel·lular és una membrana selectivament permeable que controla el moviment de les molècules. Les molècules passen de manera natural d'una concentració més alta a una concentració més baixa al llarg del gradient de concentració. Es produeix de manera passiva sense aportar energia. Tanmateix, també hi ha algunes situacions en què les molècules viatgen a través de la membrana contra el gradient de concentració, des d'una concentració més baixa a una concentració més alta. Aquest procés requereix una aportació d'energia, que es coneix com a transport actiu. La translocació de grup és una altra forma de transport actiu on determinades molècules es transporten a les cèl·lules mitjançant l'energia derivada de la fosforilació. La diferència clau entre el transport actiu i la translocació de grup és que en el transport actiu, les substàncies no es modifiquen químicament durant el moviment a través de la membrana, mentre que, en grup, les substàncies de translocació es modifiquen químicament.
Què és el transport actiu?
El transport actiu és un mètode de transport de molècules a través de la membrana semipermeable contra el gradient de concentració o gradient electroquímic mitjançant l'ús de l'energia alliberada per la hidròlisi d'ATP. Són nombroses les situacions on les cèl·lules requereixen determinades substàncies com ions, glucosa, aminoàcids, etc. a concentracions més altes o adequades. En aquestes ocasions, el transport actiu transporta substàncies d'una concentració més baixa a una concentració més alta contra el gradient de concentració utilitzant energia i s'acumula a l'interior de les cèl·lules. Per tant, aquest procés sempre s'associa amb una reacció exergònica espontània com la hidròlisi d'ATP, que proporciona energia per treballar contra l'energia positiva de Gibbs del procés de transport.
El transport actiu es pot dividir en dues formes: transport actiu primari i transport actiu secundari. El transport actiu primari s'impulsa mitjançant l'energia química derivada de l'ATP. El transport actiu secundari utilitza energia potencial derivada del gradient electroquímic.
Les proteïnes transportadores transmembrana específiques i les proteïnes del canal faciliten el transport actiu. El procés de transport actiu depèn dels canvis conformacionals de les proteïnes portadores o dels porus de la membrana. Com a exemple, la bomba d'ions sodi potassi mostra canvis conformacionals repetits quan els ions potassi i els ions sodi són transportats dins i fora de la cèl·lula respectivament mitjançant transport actiu.
Hi ha molts transportadors actius primaris i secundaris a les membranes cel·lulars. Entre ells, la bomba de sodi i potassi, la bomba de calci, la bomba de protons, el transportador ABC i el transportador de glucosa en són alguns exemples.
Figura 01: transport actiu mitjançant una bomba de sodi i potassi
Què és la transferència de grup?
La translocació de grup és una altra forma de transport actiu en què les substàncies estan sotmeses a modificacions covalents durant el moviment a través de la membrana. La fosforilació és la principal modificació que pateixen les substàncies transportades. Durant la fosforilació, un grup fosfat es transfereix d'una molècula a una altra. Els grups fosfat estan units per enllaços d' alta energia. Per tant, quan es trenca un enllaç de fosfat, s'allibera una quantitat relativament gran d'energia que s'utilitza per al transport actiu. S'afegeixen grups fosfat a les molècules que entren a la cèl·lula. Un cop travessen la membrana cel·lular, tornen a la forma no modificada.
El sistema PEP fosfotransferasa és un bon exemple de la translocació grupal que els bacteris mostren per a l'absorció de sucre. Mitjançant aquest sistema, les molècules de sucre com la glucosa, la manosa i la fructosa són transportades a la cèl·lula mentre es modifiquen químicament. Les molècules de sucre es fosforitzen quan entren a la cèl·lula. L'energia i el grup fosforil els proporciona PEP.
Figura 02: sistema PEP fosfotransferasa
Quina diferència hi ha entre el transport actiu i la translocació de grup?
Transport actiu vs desplaçament de grup |
|
| El transport actiu és el moviment d'ions o molècules a través d'una membrana semipermeable d'una concentració més baixa a una concentració més alta, consumint energia. | La translocació de grup és un mecanisme de transport actiu en què les molècules es modifiquen químicament durant el moviment a través de la membrana. |
| Modificació química | |
| Les molècules normalment no es modifiquen durant el transport. | Les molècules es fosforilen i es modifiquen químicament durant la translocació del grup. |
| Exemples | |
| La bomba d'ions de sodi i potassi és un bon exemple per al transport actiu. | El sistema PEP fosfotransferasa en bacteris és un bon exemple per a la translocació de grup. |
Resum: transport actiu vs desplaçament de grup
La membrana cel·lular és una barrera selectivament permeable, que facilita el pas d'ions i molècules. Les molècules passen d'una concentració alta a una concentració baixa al llarg del gradient de concentració. Quan les molècules han de viatjar d'una concentració més baixa a una concentració més alta en contra del gradient de concentració, cal proporcionar una entrada d'energia. El moviment d'ions o molècules a través d'una membrana semipermeable contra el gradient de concentració amb l'ajuda de proteïnes i energia es coneix com a transport actiu. La translocació de grup és un tipus de transport actiu que transporta molècules després de ser modificades químicament. Aquesta és la diferència entre el transport actiu i el desplaçament grupal.
