Differenza chiave: trasporto attivo e traslocazione di gruppo
Le molecole entrano ed escono dalle cellule attraverso le membrane cellulari. La membrana cellulare è una membrana selettivamente permeabile che controlla il movimento delle molecole. Le molecole si spostano naturalmente da una concentrazione più alta a una concentrazione più bassa lungo il gradiente di concentrazione. Si verifica passivamente senza un apporto di energia. Tuttavia, ci sono anche alcune situazioni in cui le molecole viaggiano attraverso la membrana contro il gradiente di concentrazione, da una concentrazione più bassa a una concentrazione più alta. Questo processo richiede un apporto di energia, noto come trasporto attivo. La traslocazione di gruppo è un' altra forma di trasporto attivo in cui alcune molecole vengono trasportate alle cellule utilizzando l'energia derivata dalla fosforilazione. Il differenza fondamentale tra trasporto attivo e traslocazione di gruppo è quello nel trasporto attivo, le sostanze non vengono modificate chimicamente durante il movimento attraverso la membrana mentre, nel gruppo, le sostanze di traslocazione sono modificate chimicamente.
Cos'è il trasporto attivo?
Il trasporto attivo è un metodo per trasportare le molecole attraverso la membrana semipermeabile contro il gradiente di concentrazione o il gradiente elettrochimico, utilizzando l'energia rilasciata dall'idrolisi dell'ATP. Esistono numerose situazioni in cui le cellule richiedono determinate sostanze come ioni, glucosio, amminoacidi, ecc. a concentrazioni più elevate o adeguate. In queste occasioni, il trasporto attivo trasporta le sostanze da una concentrazione più bassa a una concentrazione più alta contro il gradiente di concentrazione utilizzando energia e si accumula all'interno delle cellule. Pertanto, questo processo è sempre associato a una reazione esergonica spontanea come l'idrolisi dell'ATP, che fornisce energia per lavorare contro l'energia positiva di Gibbs del processo di trasporto.
Il trasporto attivo può essere suddiviso in due forme: trasporto attivo primario e trasporto attivo secondario. Il trasporto attivo primario è guidato utilizzando l'energia chimica derivata dall'ATP. Il trasporto attivo secondario utilizza l'energia potenziale derivata dal gradiente elettrochimico.
Specifiche proteine trasportatrici transmembrana e proteine del canale facilitano il trasporto attivo. Il processo di trasporto attivo dipende dai cambiamenti conformazionali del vettore o dalle proteine dei pori della membrana. Ad esempio, la pompa ionica sodio potassio mostra ripetuti cambiamenti conformazionali quando gli ioni potassio e gli ioni sodio vengono trasportati rispettivamente dentro e fuori la cellula mediante trasporto attivo.
Ci sono molti trasportatori attivi primari e secondari nelle membrane cellulari. Tra questi, la pompa sodio-potassio, la pompa del calcio, la pompa protonica, il trasportatore ABC e il trasportatore del glucosio sono alcuni esempi.
Figura 01: Trasporto attivo tramite pompa sodio-potassio
Cos'è la traslocazione di gruppo?
La traslocazione di gruppo è un' altra forma di trasporto attivo in cui le sostanze sono soggette a modificazioni covalenti durante il movimento attraverso la membrana. La fosforilazione è la principale modificazione subita dalle sostanze trasportate. Durante la fosforilazione, un gruppo fosfato viene trasferito da una molecola all' altra. I gruppi fosfato sono uniti da legami ad alta energia. Quindi, quando un legame fosfato si rompe, viene rilasciata una quantità relativamente grande di energia e viene utilizzata per il trasporto attivo. I gruppi fosfato vengono aggiunti alle molecole che entrano nella cellula. Una volta che attraversano la membrana cellulare, tornano alla forma non modificata.
Il sistema della fosfotransferasi PEP è un buon esempio di traslocazione di gruppo mostrata dai batteri per l'assorbimento di zucchero. Con questo sistema, le molecole di zucchero come glucosio, mannosio e fruttosio vengono trasportate nella cellula mentre vengono modificate chimicamente. Le molecole di zucchero diventano fosforilate quando entrano nella cellula. L'energia e il gruppo fosforile sono forniti da PEP.
Figura 02: Sistema PEP fosfotransferasi
Qual è la differenza tra trasporto attivo e trasferimento di gruppo?
Trasporto attivo vs traslocazione di gruppo |
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| Il trasporto attivo è il movimento di ioni o molecole attraverso una membrana semipermeabile da una concentrazione più bassa a una concentrazione più alta, consumando energia. | La traslocazione di gruppo è un meccanismo di trasporto attivo in cui le molecole vengono modificate chimicamente durante il movimento attraverso la membrana. |
| Modifica chimica | |
| Le molecole normalmente non vengono modificate durante il trasporto. | Le molecole vengono fosforilate e modificate chimicamente durante la traslocazione del gruppo. |
| Esempi | |
| La pompa ionica sodio-potassio è un buon esempio di trasporto attivo. | Il sistema della fosfotransferasi PEP nei batteri è un buon esempio di traslocazione di gruppo. |
Riepilogo – Trasporto attivo vs traslocazione di gruppo
La membrana cellulare è una barriera selettivamente permeabile, che facilita il passaggio di ioni e molecole. Le molecole si spostano da un' alta concentrazione a una bassa concentrazione lungo il gradiente di concentrazione. Quando le molecole devono viaggiare da una concentrazione più bassa a una concentrazione più alta contro il gradiente di concentrazione, è necessario fornire un input di energia. Il movimento di ioni o molecole attraverso una membrana semipermeabile contro il gradiente di concentrazione con l'aiuto di proteine ed energia è noto come trasporto attivo. La traslocazione di gruppo è un tipo di trasporto attivo che trasporta le molecole dopo essere state modificate chimicamente. Questa è la differenza tra trasporto attivo e traslocazione di gruppo.
