Le transport actif de soluté est une forme de transport de substrats à travers une biomembrane. Le transport actif se produit contre un concentration ou gradient de charge et se produit sous la consommation d'énergie. Dans les mitochondriopathies, ce processus est altéré.
Qu'est-ce que le transport actif de soluté?
Le transport actif de soluté est un mode de transport de substrats à travers une biomembrane. Dans le corps humain, les biomembranes phospholipidiques et bicouches séparent les compartiments cellulaires individuels. Sur la base de leurs composants membranaires, les différentes biomembranes assument des rôles actifs dans masse transport. En tant que couche de séparation entre plusieurs compartiments, la biomembrane est intrinsèquement imperméable à la majorité de tous molécules. Seulement lipophile, plus petit et hydrophobe molécules diffusent librement à travers la bicouche lipidique. Ce type de perméabilité de membrane accordée est également connu sous le nom de perméabilité sélective. Diffusible molécules inclure, par exemple, le gaz, alcool et urée molécules. Les ions et autres substances biologiquement actives sont pour la plupart hydrophiles et sont arrêtés par la barrière de la biomembrane. Pour les ions, d'eau et des particules plus grosses telles que les sucres à diffuser, la biomembrane a le transport protéines. Ils participent activement au transport de substances. Le transport à travers une biomembrane est également appelé transport membranaire ou flux membranaire, si la membrane elle-même est déplacée au cours du processus. Les biomembranes et leur perméabilité sélective maintiennent un environnement cellulaire spécifique à l'intérieur de la cellule qui favorise les processus fonctionnels internes. Une cellule et ses compartiments communiquent avec leur environnement et s'engagent dans des masse et l'échange de particules. Des mécanismes tels que le transport actif des solutés permettent le passage sélectif des membranes sur cette base. Le transport actif de soluté doit être distingué du transport passif de soluté et du transport de soluté déplaçant la membrane.
Fonction et tâche
Le transport de substances à travers une biomembrane se produit activement ou passivement. En transport passif, les molécules traversent la membrane sans consommation d'énergie en direction d'un concentration ou gradient potentiel. Ainsi, le transport passif est une forme particulière de diffusion. Ainsi, des molécules encore plus grosses atteignent l'autre côté de la membrane à l'aide du transport membranaire protéines. Le transport actif, en revanche, est un processus de transport qui se déroule avec la consommation d'énergie contre le gradient d'un biosystème. Différentes molécules peuvent ainsi être sélectivement transportées à travers la membrane contre le produit chimique concentration gradient ou le gradient de potentiel électrique. Cela joue un rôle en particulier pour les particules chargées. En plus des aspects de charge, les aspects de concentration sont également pertinents pour l'énergie équilibre de ceux-ci. La réduction de l'entropie en système fermé conduit à l'amplification du gradient de concentration. Cette relation joue un rôle aussi important dans l'énergie équilibre comme transport de charge contre le champ électrique ou le potentiel de membrane au repos. Bien que nous soyons préoccupés par la charge ou l'énergie équilibre dans le système, la concentration de particules et son changement doivent être considérés séparément en raison de la biomembrane sélectivement perméable. L'énergie pour le transport actif est fournie d'une part sous forme d'énergie de liaison chimique, par exemple sous forme d'hydrolyse de l'ATP. En revanche, le claquage du gradient de charge peut servir de force motrice et ainsi générer de l'énergie électrique. La troisième possibilité de fourniture d'énergie résulte d'une augmentation de l'entropie présente dans le système communicant respectif et donc de la décomposition d'un gradient de concentration ailleurs. Un transport contre le gradient électrique est appelé électrogène. En fonction de la source d'énergie et du type de travail, une distinction est faite entre le transport actif primaire, secondaire et tertiaire. La translocation de groupe est une forme particulière de transport actif. Le transport actif primaire se produit lorsque l'ATP est consommé et que les ions inorganiques et les protons sont transportés hors de la cellule à travers une biomembrane par les ATPases de transport. Un ion est ainsi pompé, à l'aide d'une pompe à ions, par exemple, du côté le moins concentré vers le côté le plus concentré. le sodium-potassium la pompe est l'application la plus importante de ce processus dans le corps humain. Il pompe chargé positivement sodium ions sous consommation d'ATP et pompe simultanément en charge positive potassium Ainsi, le potentiel de repos des neurones reste constant et des potentiels d'action peuvent être générés et transmis. En transport actif secondaire, les particules sont transportées le long du gradient électrochimique. L'énergie potentielle du gradient sert de moteur pour transporter un deuxième substrat dans la même direction contre le gradient électrique ou le gradient de concentration. Ce transport actif joue un rôle spécifique dans sodium-glucose symport dans le intestin grêle. Si le deuxième substrat est transporté dans la direction opposée, un transport actif secondaire peut également être présent, par exemple, dans le sodium.calcium antiport utilisant des échangeurs sodium-calcium. Le transport actif tertiaire utilise un gradient de concentration établi par le transport actif secondaire basé sur le transport actif primaire. Ce type de transport joue un rôle principalement pour le transport des di- et tripeptides dans le intestin grêle, qui est effectué par le transporteur de peptide 1. Transport de translocation de groupe monosaccharides or sucre alcools comme forme spéciale de transport actif, modifiant chimiquement les substances de transport par phosphorylation. Le système phosphotransférase d'acide phosphoénolpyruvique est l'exemple le plus important de ce type de transport.
Maladies et troubles
Métabolisme énergétique ainsi qu'un transporteur spécifique enzymes et transporteur protéines jouent un rôle dans le transport métabolique actif. Si les protéines de transport ou enzymes en question, en raison de mutations ou d'erreurs de transcription du matériel génétique, ne sont pas présents dans leur forme initialement planifiée physiologiquement, alors le transport métabolique actif n'est possible qu'avec difficulté ou, dans les cas extrêmes, pas du tout. Certaines maladies du intestin grêle, par exemple, sont associés à ce phénomène. Les maladies avec une alimentation en ATP perturbée peuvent également avoir des effets dévastateurs sur le transport de la substance active et troubles fonctionnels de divers organes. Ce n'est que dans quelques cas de telles maladies qu'un seul organe est atteint. Dans la plupart des cas, le métabolisme énergétique les troubles sont des maladies multi-organes qui ont souvent une base génétique. Dans toutes les mitochondriopathies, par exemple, le système enzymatique impliqué dans la production d'énergie par phosphorylation oxydative est affecté. Ces troubles comprennent notamment la perturbation de l'ATP synthase. Cette enzyme est l'une des protéines transmembranaires les plus importantes et apparaît ainsi, par exemple, dans la pompe à protons comme une enzyme de transport. La tâche principale de l'enzyme est de catalyser la synthase de l'ATP. Pour fournir de l'énergie, l'ATP synthase réticule énergétiquement favorisé le transport de protons avec la formation d'ATP le long du gradient de protons. Ainsi, l'ATP synthase est l'un des convertisseurs d'énergie les plus importants du corps humain et peut convertir une forme d'énergie en d'autres formes d'énergie. Les mitochondriopathies sont des dysfonctionnements des processus métaboliques mitochondriaux et entraînent une diminution des performances corporelles en raison d'une synthèse réduite de l'ATP.
