Sự khác biệt Chính - Vận chuyển Chủ động và Chuyển dịch Nhóm
Các phân tử đi vào và đi ra khỏi tế bào qua màng tế bào. Màng tế bào là một màng thấm có chọn lọc để kiểm soát sự chuyển động của các phân tử. Các phân tử chuyển động tự nhiên từ nơi có nồng độ cao hơn đến nơi có nồng độ thấp hơn dọc theo gradient nồng độ. Nó xảy ra một cách thụ động mà không cần đầu vào năng lượng. Tuy nhiên, cũng có một số trường hợp mà các phân tử di chuyển qua màng ngược lại với gradient nồng độ, từ nơi có nồng độ thấp hơn đến nơi có nồng độ cao hơn. Quá trình này yêu cầu một đầu vào năng lượng, được gọi là vận chuyển tích cực. Chuyển vị nhóm là một hình thức vận chuyển tích cực khác trong đó các phân tử nhất định được vận chuyển đến các tế bào bằng cách sử dụng năng lượng thu được từ quá trình phosphoryl hóa. Sự khác biệt chính giữa vận chuyển tích cực và chuyển vị nhóm là trong vận chuyển tích cực, các chất không bị biến đổi về mặt hóa học trong quá trình di chuyển qua màng trong khi xét theo nhóm, các chất chuyển vị được biến đổi về mặt hóa học.
Vận tải Chủ động là gì?
Vận chuyển tích cực là một phương pháp vận chuyển các phân tử qua màng bán thấm theo gradien nồng độ hoặc gradien điện hóa bằng cách sử dụng năng lượng giải phóng từ quá trình thủy phân ATP. Có rất nhiều tình huống mà tế bào yêu cầu một số chất như ion, glucose, axit amin, v.v. ở nồng độ cao hơn hoặc thích hợp. Trong những trường hợp này, sự vận chuyển tích cực mang các chất từ nơi có nồng độ thấp hơn đến nơi có nồng độ cao hơn chống lại gradient nồng độ sử dụng năng lượng và tích tụ bên trong tế bào. Do đó, quá trình này luôn gắn liền với một phản ứng gắng sức tự phát như thủy phân ATP, cung cấp năng lượng hoạt động chống lại năng lượng Gibbs tích cực của quá trình vận chuyển.
Vận chuyển tích cực có thể được chia thành hai dạng: vận chuyển tích cực sơ cấp và vận chuyển tích cực thứ cấp. Vận chuyển tích cực sơ cấp được điều khiển bằng cách sử dụng năng lượng hóa học có được từ ATP. Vận chuyển tích cực thứ cấp sử dụng năng lượng tiềm năng thu được từ gradient điện hóa.
Các protein vận chuyển xuyên màng cụ thể và các protein kênh tạo điều kiện vận chuyển tích cực. Quá trình vận chuyển tích cực phụ thuộc vào sự thay đổi cấu trúc của chất mang hoặc protein lỗ của màng. Ví dụ, máy bơm ion natri kali cho thấy những thay đổi cấu trúc lặp đi lặp lại khi các ion kali và ion natri được vận chuyển tương ứng vào và ra khỏi tế bào bằng cách vận chuyển tích cực.
Có nhiều chất vận chuyển tích cực chính và phụ trong màng tế bào. Trong số đó, máy bơm natri-kali, máy bơm canxi, máy bơm proton, máy vận chuyển ABC và máy vận chuyển glucose là một số ví dụ.
Hình 01: Vận chuyển tích cực qua bơm natri-kali
Chuyển vị nhóm là gì?
Chuyển vị nhóm là một hình thức vận chuyển tích cực khác, trong đó các chất bị biến đổi cộng hóa trị trong quá trình di chuyển qua màng. Sự phosphoryl hóa là sự biến đổi chính của các chất được vận chuyển. Trong quá trình phosphoryl hóa, một nhóm photphat được chuyển từ phân tử này sang phân tử khác. Các nhóm photphat liên kết với nhau bằng các liên kết năng lượng cao. Do đó, khi một liên kết photphat bị đứt, một lượng năng lượng tương đối lớn được giải phóng và được sử dụng cho quá trình vận chuyển tích cực. Các nhóm photphat được thêm vào các phân tử đi vào tế bào. Một khi chúng vượt qua màng tế bào, chúng sẽ trở lại dạng không bị biến đổi.
Hệ thống phosphotransferasePEP là một ví dụ điển hình cho sự chuyển vị nhóm do vi khuẩn thể hiện để hấp thụ đường. Bằng hệ thống này, các phân tử đường như glucose, mannose và fructose được vận chuyển vào tế bào trong khi được biến đổi về mặt hóa học. Các phân tử đường bị phosphoryl hóa khi đi vào tế bào. Năng lượng và nhóm phosphoryl được cung cấp bởi PEP.
Hình 02: Hệ thống PEP phosphotransferase
Sự khác biệt giữa Vận chuyển Chủ động và Chuyển vị Nhóm là gì?
Vận chuyển Chủ động so với Chuyển vị Nhóm |
|
| Vận chuyển tích cực là sự di chuyển của các ion hoặc phân tử qua màng bán thấm từ nơi có nồng độ thấp hơn đến nơi có nồng độ cao hơn, tiêu thụ năng lượng. | Chuyển vị nhóm là một cơ chế vận chuyển tích cực, trong đó các phân tử được biến đổi về mặt hóa học trong quá trình di chuyển qua màng. |
| Biến đổi hóa học | |
| Phân tử thường không được sửa đổi trong quá trình vận chuyển. | Các phân tử được phosphoryl hóa và biến đổi về mặt hóa học trong quá trình chuyển vị nhóm. |
| Ví dụ | |
| Bơm ion natri-kali là một ví dụ điển hình cho việc vận chuyển tích cực. | Hệ thống phosphotransferasePEP ở vi khuẩn là một ví dụ điển hình cho việc chuyển vị nhóm. |
Tóm tắt - Vận chuyển Chủ động và Chuyển đổi Nhóm
Màng tế bào là một hàng rào có tính thẩm thấu có chọn lọc, tạo điều kiện thuận lợi cho sự di chuyển của các ion và phân tử. Các phân tử chuyển từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp dọc theo gradien nồng độ. Khi các phân tử được yêu cầu di chuyển từ nơi có nồng độ thấp hơn đến nơi có nồng độ cao hơn so với gradien nồng độ, thì cần cung cấp năng lượng đầu vào. Sự di chuyển của các ion hoặc phân tử qua màng bán thấm chống lại gradien nồng độ với sự hỗ trợ của protein và năng lượng được gọi là sự vận chuyển tích cực. Chuyển vị nhóm là một loại vận chuyển tích cực vận chuyển các phân tử sau khi được biến đổi về mặt hóa học. Đây là sự khác biệt giữa vận chuyển tích cực và chuyển nhóm.
