Key Difference – Active Transport vs Group Translocation
โมเลกุลผ่านเข้าและออกจากเซลล์ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์เป็นเมมเบรนที่ซึมผ่านได้เฉพาะส่วน ซึ่งควบคุมการเคลื่อนที่ของโมเลกุล โมเลกุลจะเคลื่อนที่จากความเข้มข้นที่สูงขึ้นไปเป็นความเข้มข้นที่ต่ำกว่าตามระดับความเข้มข้นตามธรรมชาติ มันเกิดขึ้นอย่างเฉยเมยโดยไม่ต้องป้อนพลังงาน อย่างไรก็ตาม ยังมีบางสถานการณ์ที่โมเลกุลเดินทางข้ามเมมเบรนกับระดับความเข้มข้น ตั้งแต่ความเข้มข้นที่ต่ำกว่าไปจนถึงความเข้มข้นที่สูงขึ้น กระบวนการนี้ต้องการพลังงานป้อนเข้า ซึ่งเรียกว่าการขนส่งแบบแอคทีฟการโยกย้ายกลุ่มเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของการขนส่งเชิงรุกที่โมเลกุลบางตัวถูกส่งไปยังเซลล์โดยใช้พลังงานที่ได้จากฟอสโฟรีเลชั่น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการขนส่งแบบแอคทีฟและการโยกย้ายแบบกลุ่มคือในการขนส่งแบบแอคทีฟ สารจะไม่ถูกดัดแปลงทางเคมีระหว่างการเคลื่อนที่ข้ามเมมเบรน ในขณะที่สารการเคลื่อนย้ายในกลุ่มจะได้รับการดัดแปลงทางเคมี
Active Transport คืออะไร
การขนส่งแบบแอกทีฟคือวิธีการขนส่งโมเลกุลผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ด้วยการไล่ระดับความเข้มข้นหรือการไล่ระดับเคมีไฟฟ้าโดยใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาจากการไฮโดรไลซิสของ ATP มีหลายสถานการณ์ที่เซลล์ต้องการสารบางอย่าง เช่น ไอออน กลูโคส กรดอะมิโน ฯลฯ ที่ความเข้มข้นสูงหรือเหมาะสม ในโอกาสเหล่านี้ การขนส่งแบบแอคทีฟจะนำสารจากความเข้มข้นที่ต่ำกว่าไปสู่ความเข้มข้นที่สูงขึ้น โดยเทียบกับการไล่ระดับความเข้มข้นที่ใช้พลังงานและสะสมภายในเซลล์ดังนั้น กระบวนการนี้จึงเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยา exergonic ที่เกิดขึ้นเอง เช่น ATP hydrolysis ซึ่งให้พลังงานในการทำงานกับพลังงาน Gibbs ที่เป็นบวกของกระบวนการขนส่ง
การขนส่งที่ใช้งานสามารถแบ่งออกเป็นสองรูปแบบ: การขนส่งที่ใช้งานหลักและการขนส่งที่ใช้งานรอง การขนส่งแบบแอคทีฟปฐมภูมินั้นขับเคลื่อนด้วยพลังงานเคมีที่ได้จาก ATP การขนส่งที่ใช้งานทุติยภูมิใช้พลังงานศักย์ที่ได้มาจากการไล่ระดับเคมีไฟฟ้า
โปรตีนพาหะของเมมเบรนเฉพาะและโปรตีนช่องช่วยอำนวยความสะดวกในการขนส่ง กระบวนการขนส่งแบบแอคทีฟขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของตัวพาหรือโปรตีนรูพรุนของเมมเบรน ตัวอย่างเช่น ปั๊มโซเดียมโพแทสเซียมไอออนแสดงการเปลี่ยนแปลงรูปแบบซ้ำๆ เมื่อโพแทสเซียมไอออนและโซเดียมไอออนถูกขนส่งเข้าและออกจากเซลล์ตามลำดับโดยการขนส่งแบบแอคทีฟ
มีสารลำเลียงหลักและรองจำนวนมากในเยื่อหุ้มเซลล์ ตัวอย่างเหล่านี้ได้แก่ ปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียม ปั๊มแคลเซียม ปั๊มโปรตอน ตัวขนส่ง ABC และตัวจำลองกลูโคส
รูปที่ 01: การขนส่งที่ใช้งานผ่านปั๊มโซเดียมโพแทสเซียม
การโยกย้ายกลุ่มคืออะไร
การเคลื่อนย้ายแบบกลุ่มเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของการขนส่งแบบแอคทีฟ ซึ่งสารจะถูกดัดแปลงโควาเลนต์ระหว่างการเคลื่อนที่ข้ามเมมเบรน ฟอสฟอรีเลชั่นเป็นการดัดแปลงหลักโดยสารที่ขนส่ง ในระหว่างการฟอสโฟรีเลชัน กลุ่มฟอสเฟตจะถูกถ่ายโอนจากโมเลกุลหนึ่งไปยังอีกโมเลกุลหนึ่ง กลุ่มฟอสเฟตเข้าร่วมด้วยพันธะพลังงานสูง ดังนั้น เมื่อพันธะฟอสเฟตแตก พลังงานจำนวนค่อนข้างมากจะถูกปล่อยออกมาและถูกใช้สำหรับการขนส่งแบบแอคทีฟ กลุ่มฟอสเฟตจะถูกเพิ่มเข้าไปในโมเลกุลที่เข้าสู่เซลล์ เมื่อพวกเขาข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ พวกมันจะกลับสู่รูปแบบที่ไม่เปลี่ยนแปลง
PEP ระบบฟอสโฟทรานส์เฟอเรสเป็นตัวอย่างที่ดีสำหรับการโยกย้ายกลุ่มที่แสดงโดยแบคทีเรียในการดูดซึมน้ำตาล โดยระบบนี้ โมเลกุลของน้ำตาล เช่น กลูโคส แมนโนส และฟรุกโตส จะถูกลำเลียงเข้าสู่เซลล์ในขณะที่ถูกดัดแปลงทางเคมี โมเลกุลของน้ำตาลจะกลายเป็นฟอสโฟรีเลตเมื่อเข้าสู่เซลล์ พลังงานและกลุ่มฟอสโฟริลถูกจัดเตรียมโดย PEP
รูปที่ 02: ระบบ PEP phosphotransferase
Active Transport กับการโยกย้ายแบบกลุ่มต่างกันอย่างไร
ขนส่งแบบแอ็คทีฟกับการเคลื่อนย้ายแบบกลุ่ม |
|
| การขนส่งแบบแอกทีฟคือการเคลื่อนที่ของไอออนหรือโมเลกุลผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านจากความเข้มข้นที่ต่ำกว่าไปสู่ความเข้มข้นที่สูงขึ้นและสิ้นเปลืองพลังงาน | การเคลื่อนตัวแบบกลุ่มเป็นกลไกการเคลื่อนย้ายเชิงรุกซึ่งโมเลกุลจะถูกดัดแปลงทางเคมีระหว่างการเคลื่อนที่ข้ามเมมเบรน |
| การดัดแปลงทางเคมี | |
| ปกติโมเลกุลจะไม่ถูกดัดแปลงระหว่างการขนส่ง | โมเลกุลถูกฟอสโฟรีเลตและถูกดัดแปลงทางเคมีระหว่างการย้ายกลุ่ม |
| ตัวอย่าง | |
| ปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียมไอออนเป็นตัวอย่างที่ดีสำหรับการขนส่งเชิงรุก | PEP ระบบฟอสโฟทรานส์เฟอเรสในแบคทีเรียเป็นตัวอย่างที่ดีสำหรับการโยกย้ายกลุ่ม |
Summary – Active Transport vs Group Translocation
เยื่อหุ้มเซลล์เป็นสิ่งกีดขวางที่ซึมผ่านได้ ซึ่งช่วยให้ไอออนและโมเลกุลผ่านได้ง่ายขึ้นโมเลกุลย้ายจากความเข้มข้นสูงไปสู่ความเข้มข้นต่ำตามระดับความเข้มข้น เมื่อโมเลกุลจำเป็นต้องเดินทางจากความเข้มข้นที่ต่ำกว่าไปยังความเข้มข้นที่สูงขึ้นโดยเทียบกับระดับความเข้มข้น จำเป็นต้องจัดหาพลังงานที่ป้อนเข้ามา การเคลื่อนที่ของไอออนหรือโมเลกุลผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้กับระดับความเข้มข้นโดยใช้โปรตีนและพลังงานช่วยเรียกว่าการเคลื่อนย้ายเชิงรุก การโยกย้ายกลุ่มเป็นการขนส่งแบบแอคทีฟซึ่งขนส่งโมเลกุลหลังจากถูกดัดแปลงทางเคมี นี่คือข้อแตกต่างระหว่างการขนส่งแบบแอคทีฟและการโยกย้ายแบบกลุ่ม
