Τι είδους μεταφορές απαιτούν ATP;

Αρκετοί τύποι διεργασιών μεταφοράς σε κυτταρικές μεμβράνες απαιτούν την άμεση είσοδο ενέργειας με τη μορφή ΑΤΡ. Ακολουθούν μερικά βασικά παραδείγματα:

1. Ενεργή μεταφορά:Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την κίνηση των διαλελυμένων ουσιών έναντι της κλίσεως συγκέντρωσής τους, από μια περιοχή χαμηλότερης συγκέντρωσης σε μια περιοχή υψηλότερης συγκέντρωσης. Οι ενσωματωμένες πρωτεΐνες μεμβράνης γνωστές ως μεταφορείς ή αντλίες, συχνά ονομάζονται ΑΤΡάσες, υδρολύουν ΑΤΡ για να δημιουργήσουν την ενέργεια που απαιτείται για αυτό το ανοδικό κίνημα. Παραδείγματα περιλαμβάνουν την ΑΤΡάση του νατρίου-υλικά, η οποία διατηρεί κλίσεις ιόντων σε κυτταρικές μεμβράνες και η ΑΤΡάση ασβεστίου στο σαρκοπλασματικό δίκτυο των μυϊκών κυττάρων, το οποίο αντλεί ιόντα ασβεστίου πίσω στο ενδοκυτταρικό κατάστημα.

2. Πρωτογενή ενεργή μεταφορά:Αυτή η συγκεκριμένη μορφή ενεργού μεταφοράς συνδυάζει άμεσα την υδρόλυση του ΑΤΡ στη μεταφορά των διαλυμένων ουσιών. Η ενέργεια που απελευθερώνεται από τη διάσπαση του ΑΤΡ οδηγεί τις μεταβολές της διαμόρφωσης στην πρωτεΐνη του μεταφορέα, διευκολύνοντας την κίνηση συγκεκριμένων διαλυμάτων σε όλη τη μεμβράνη.

3. Δευτερεύουσα ενεργή μεταφορά (συν-μεταφορά ή αντεπίθεση):Σε αυτόν τον τύπο μεταφοράς, η κίνηση μιας διαλυμένης ουσίας κάτω από τη βαθμίδα συγκέντρωσης (προς τα κάτω) συνδυάζεται με την ανοδική κίνηση μιας άλλης διαλελυμένης ουσίας έναντι της κλίσης της συγκέντρωσης. Το κίνημα της κατηφορικής δημιουργεί μια ευνοϊκή κινητήρια δύναμη που βοηθά στην οδήγηση της ανηφορικής μεταφοράς. Για παράδειγμα, στο σύστημα συν-μεταφοράς του νατρίου-γλυκόζης στα εντερικά επιθηλιακά κύτταρα, η μετακίνηση των ιόντων νατρίου κάτω από τη συγκέντρωση τους παρέχει την ενέργεια για την ανοδική μεταφορά γλυκόζης.

4. Φυσική μεταφορά:Η μεταφορά της φυσαλιδώδους περιλαμβάνει την κίνηση ουσιών μέσα ή έξω από το κύτταρο μέσα σε κυστίδια συνδεδεμένα με μεμβράνη. Οι διεργασίες όπως η ενδοκυττάρωση (π.χ. φαγοκυττάρωση και πινοκυττάρωση) και η εξωκυττάρωση, καθώς και η μεταφορά εκκριτικών κυστιδίων και λυσοσωμάτων, απαιτούν ενέργεια με τη μορφή ΑΤΡ. Το ATP χρησιμοποιείται για αναδιαμόρφωση μεμβράνης, σύντηξη κυστιδίων και κίνηση κατά μήκος των κυτταροσκελετικών διαδρομών.

Αυτά τα παραδείγματα απεικονίζουν τις διάφορες διαδικασίες μεταφοράς που απαιτούν ATP. Χρησιμοποιώντας την ενέργεια που παρέχεται από την υδρόλυση ΑΤΡ, τα κύτταρα μπορούν να διατηρούν βασικές βαθμίδες ιόντων, μεταβολίτες μεταφοράς και διαλυμένες ουσίες έναντι διαβαθμίσεων συγκέντρωσης και να διευκολύνουν διάφορες κυτταρικές λειτουργίες.