İçeriğe atla

Aktif taşıma

Sodyum-potasyum pompası birincil aktif taşımaya örnektir.

Aktif taşıma, küçük moleküllerin (porlardan geçebilen moleküller), az yoğun ortamdan çok yoğun ortama ATP harcanarak geçişidir. Aktif taşımada, hücre zarı üzerindeki porlardan geçebilecek büyüklükteki moleküller, taşıyıcı protein ve taşıyıcı enzimler yardımıyla taşınır. Taşıma sırasında enerji kullanıldığı için sadece canlı hücrelerde gerçekleşebilir. Hücre içinden hücre dışına, hücre dışından hücre içine olmak üzere her iki yönde de gerçekleşebilir.[1]

Canlılığını devam ettiren bir hücrenin aktif taşıma yapması zorunludur. Aktif taşımanın gerçekleştiği ortamdaki sıcaklık artışı, taşımayı önce hızlandırır. Fakat sıcaklık artışı devam ettikçe taşıma hızı azalır. Bunun nedeni aktif taşımada kullanılan taşıyıcı protein ve enzimlerin yüksek sıcaklıkta denatüre olmasıdır.[2]

İkincil aktif taşıma

İkincil aktif taşıma Birlikte taşıma veya eşleştirilmiş taşıma olarak da bilinen ikincil aktif taşımada, molekülleri bir zar boyunca taşımak için enerji kullanılır; bununla birlikte, birincil aktif taşımanın aksine, ATP'nin doğrudan bağlanması yoktur. Bunun yerine, iyonların hücre içine/dışına pompalanmasıyla oluşturulan elektrokimyasal potansiyel farkına dayanır.[3] Bir iyonun veya molekülün bir elektrokimyasal gradyanı aşağı doğru hareket etmesine izin vermek, ancak muhtemelen daha konsantre olduğu yerde daha az konsantre olduğu konsantrasyon gradyanına karşı, entropiyi arttırır ve metabolizma için bir enerji kaynağı olarak hizmet edebilir (örneğin, ATP sentazında). Bir hücre zarı boyunca protonların pompalanmasından elde edilen enerji, sıklıkla ikincil aktif taşımada enerji kaynağı olarak kullanılır. İnsanlarda sodyum (Na+), plazma zarı boyunca yaygın olarak birlikte taşınan bir iyondur ve elektrokimyasal gradyanı daha sonra ikinci bir iyonun veya molekülün gradyanına karşı aktif taşınmasına güç vermek için kullanılır.[4] Bakterilerde ve küçük maya hücrelerinde, yaygın olarak birlikte taşınan bir iyon hidrojendir.[4] Hidrojen pompaları ayrıca, hücrenin mitokondrisinde meydana gelen hücresel solunumun önemli bir işlevi olan elektron taşıma zinciri gibi hücreler içindeki işlemleri yürütmek için elektrokimyasal bir gradyan oluşturmak için kullanılır.[5]

Ağustos 1960'ta, Prag'da, Robert K. Crane ilk kez bağırsak glikoz emiliminin mekanizması olarak sodyum-glikoz birlikte taşınmasını keşfini sundu.[21] Crane'in cotransport keşfi, biyolojide akış eşleşmesinin ilk önerisiydi.[6] Crane's discovery of cotransport was the first ever proposal of flux coupling in biology.[7][8]

Yardımcı taşıyıcılar, maddelerin aynı yönde mi yoksa zıt yönlerde mi hareket ettiğine bağlı olarak simporterler ve antiporterler olarak sınıflandırılabilir.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ "Arşivlenmiş kopya". 14 Eylül 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Eylül 2016. 
  2. ^ "Arşivlenmiş kopya". 1 Eylül 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Eylül 2016. 
  3. ^ Nosek, Thomas M. "Section 7/7ch05/7ch05p12". Essentials of Human Physiology. 24 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  4. ^ a b Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 4th edition. New York: Garland Science; 2002. Carrier Proteins and Active Membrane Transport 6 Mayıs 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..
  5. ^ Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 4th edition. New York: Garland Science; 2002. Electron-Transport Chains and Their Proton Pumps 1 Mayıs 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..
  6. ^ Crane, Robert K.; Miller, D.; Bihler, I. (1961). "The restrictions on possible mechanisms of intestinal transport of sugars". Kleinzeller, A.; Kotyk, A. (Ed.). Membrane Transport and Metabolism. Proceedings of a Symposium held in Prague, August 22–27, 1960. Prag: Czech Academy of Sciences. ss. 439-449. 
  7. ^ Wright EM, Turk E (February 2004). "The sodium/glucose cotransport family SLC5". Pflügers Arch. 447 (5). ss. 510-8. doi:10.1007/s00424-003-1063-6. PMID 12748858. Crane in 1961 was the first to formulate the cotransport concept to explain active transport [7]. Specifically, he proposed that the accumulation of glucose in the intestinal epithelium across the brush border membrane was coupled to downhill Na+ transport cross the brush border. This hypothesis was rapidly tested, refined and extended [to] encompass the active transport of a diverse range of molecules and ions into virtually every cell type. 
  8. ^ Boyd CA (March 2008). "Facts, fantasies and fun in epithelial physiology". Exp. Physiol. 93 (3). ss. 303-14 (304). doi:10.1113/expphysiol.2007.037523 Özgürce erişilebilir. PMID 18192340. the insight from this time that remains in all current text books is the notion of Robert Crane published originally as an appendix to a symposium paper published in 1960 (Crane et al. 1960). The key point here was 'flux coupling', the cotransport of sodium and glucose in the apical membrane of the small intestinal epithelial cell. Half a century later this idea has turned into one of the most studied of all transporter proteins (SGLT1), the sodium–glucose cotransporter. 

İlgili Araştırma Makaleleri

Hücre bir canlının yapısal ve işlevsel özellikler gösterebilen en küçük birimidir. Hücre kelimesi, ; Latince küçük odacık anlamına gelen "cellula" kelimesinden Robert Hooke tarafından türetilmiştir. Hücrenin içerisinde "Solunum, Boşaltım, Beslenme, Sindirim" gibi yaşamsal faaliyetler gerçekleşir.

<span class="mw-page-title-main">Hücre zarı</span> Bir hücrenin içini dış ortamından ayıran biyolojik zar

Hücre zarı ya da hücre membranı, hücrenin dış kısmında bulunan, molekülleri özelliklerine göre hücre içine alan veya dışarı bırakan seçici geçirgen katmandır. Hücre zarı dinamik ve esnek bir yapıya sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Adenozin trifosfat</span> organik bileşi

'Adenozin trifosfat, hücre içinde bulunan çok işlevli bir nükleotittir. İngilizce Adenosine Triphosphateden ATP olarak kısaltılır. En önemli işlevi hücre içi biyokimyasal reaksiyonlar için gereken kimyasal enerjiyi taşımaktır. Fotosentez ve hücre solunumu sırasında oluşur. ATP bunun yanı sıra RNA sentezinde gereken dört monomerden biridir. Ayrıca ATP, hücre içi sinyal iletiminde protein kinaz reaksiyonu için gereken fosfatın kaynağıdır. 3 tane fosfattan oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Endositoz</span> Genellikle makromoleküllerin hücre içine alınma şekli

Endositoz, hücrelerin zarlarından geçemeyecek büyüklükteki maddelerin içeri alınma şekli. Enerji gerektiren bir alınımdır. Bakteri ve mantar hücrelerinde hücre duvarı endositozu engeller. Monomerler, hücre zarından geçebilir. Ancak polimer maddeler hücre zarından geçemeyecek kadar büyüktür. Bu maddeleri içeri alırken hücre endositoz yapar. Polimer maddelere örnek olarak nişasta, glikojen ve protein verilebilir. Temelde endositoz iki ana başlıktan oluşur. Bunlar fagositoz ve pinositozdur.

<span class="mw-page-title-main">Oksijenli solunum</span> Hücresel solunum

Oksijenli solunum, organik besinlerden oksijen yoluyla ATP elde etme işidir. Hücrelerdeki bazı kimyasal tepkimelerde kullanılan enerjinin oksijen kullanılarak açığa çıkarılması demektir. Biyoloji ders kitapları sık sık hücresel solunum sırasında glikoz molekülü başına 38 ATP molekülü üretildiğini söylese de sızıntılı zarların yanı sıra mitokondriyal matrikse pirüvat ve ADP hareketinin maliyetinden dolayı %100 verim olamayacağından bu sayıya asla ulaşılmaz, mevcut tahminler glikoz başına 29 ilâ 30 ATP dolayındadır.

Rumen veya işkembe, reticulorumenin büyük kısmıdır. Ruminant hayvanlarda sindirim kanalındaki ilk bölümdür. Sindirilen yiyeceklerin ilk olarak mikrobiyal fermentasyona maruz kaldıkları ilk basamaktır. Reticulorumenin küçük kısmı ise reticulumdur, rumenin devamıdır, iç yüzeyinin kaplamasıyla rumenden ayrılır.

<span class="mw-page-title-main">Ekzositoz</span>

Ekzositoz, hücre içindeki büyük moleküllerin hücre dışına atılmasını sağlayan taşıma şeklidir. Hücre içindeki moleküllerin sindirilemeyen atıkları, koful içinde hücre zarına getirilip, koful zarı ve hücre zarının birleşmesi yoluyla atılır. Koful zarı, birleşim yerinden açılarak atık maddeleri dışarı atar. Enerji harcanması, kofulların kullanılması ve enzimlerin kullanılması nedeniyle aktif taşımaya dahil edilir. ATP enerjisi harcanır, hücre yüzeyi artar. Taşıyıcı protein kullanılmaz. Çeperli, çepersiz her türlü canlı hücrede gerçekleşebilir.. Solunum yollarındaki mukus salgısı üreten hücreler hazırlanan mukusu dışarı verir. Ekzositoz hücrelerin koful içindeki maddeleri hücre dışına vermesi olayıdır. Prokaryotik canlılar zarlı organel bulundurmadığından ve koful oluşturamadıklarından ekzositoz olayını gerçektiremezler.

Elektron taşıma sistemi veya elektron taşıma zinciri (İngilizce: Electron Transport System), NADH ve FADH2 gibi elektron taşıyıcılarının verdikleri elektronları ETS elemanlarında redoks tepkimelerine sokarak ATP üretimini sağlayan sistemin adıdır.Kristada bulunur.Kıvrımlı olan zar yüzeyinin genişlemesini saglar.Böylece enzimlerin etkinliklerinin artmasına olanak sağlar.Elektronlar, son elektron alıcısı oksijene varana kadar ETS elemanları boyunca taşınırlar ve enerji kaybederler. Elektronların verdiği enerji ETS elemanları tarafından protonların aktif taşınmasında kullanılır ve ETS elemanlarının üzerinde bulunduğu çift katlı fosfolipid zarının iki tarafında potansiyel fark oluşturulur. Bu potansiyel fark daha sonra ATP sentezi için kullanılır. Burada ATP sentezi H+ iyonlarının derişim farklılığına bağlı olarak dışarı pompalanır. Bu sırada ATP sentez enzimi aktifleşir ve ATP sentezlenir. ETS elemanları, ökaryotik hücrelerde mitokondri ve kloroplast organellerinde bulunur.

<span class="mw-page-title-main">Fosfatidilkolin</span>

Fosfatidilkolinler baş grubunda kolin parçası içeren bir fosfolipit sınıfıdır. Diğer fosfolipitler gibi, baş grubunun hidrofilik, kuyruk kısmının hidrofobik olması sonucu bu molekül, lipit çiftkatman oluşturur. Kolin grubu artı yüklü, fosfat grubu eksi yüklü olduğundan baş grubunun net yükü yoktur. Molekülün hidrofobik kısmını oluşturan yağ asitleri doymuş veya doymamış olabilir.

<span class="mw-page-title-main">Moleküler motor</span>

Moleküler motorlar canlı organizmalarda hareketi sağlayan biyolojik moleküler makinalardır. Genel olarak, bir motor enerji kullanıp onu hareket veya mekanik işe dönüştürür. Örneğin, çoğu protein-temelli moleküler motor ATP'nin hizdrolizi ile açığa çıkan serbet enerjisini kullanıp onu mekanik işe dönüştürür. Enerjetik verimlilik açısından bu tür motorlar hâlen mevcut insan yapımı motorlardan üstündürler. Moleküler motorlarla makroskopik motorlar arasındaki önemli bir fark, moleküler motorların termal banyo içinde çalışmalarıdır, bu ortamda termal gürültüden kaynaklanan fluktuasyonlar önemli düzeydedir.

<span class="mw-page-title-main">Roderick MacKinnon</span>

Roderick MacKinnon, 2003 Nobel Kimya ödülünü bir diğer Amerikan bilim insanı Peter Agre ile kazanmaya hak kazanmış Amerikan hekim. Hücre zarlarında bulunan iyon kanalları üzerine yaptığı araştırmalarla tanınmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Kemiosmoz</span> Hücresel solunumu sağlayan elektrokimyasal prensip

Kemiosmoz; iyonların, elektrokimyasal gradyanı azaltmak için seçici geçirgen bir zardan geçme hareketidir. Hücresel solunumdaki ATP sentezinin gerçekleşmesini sağlayan enerjinin büyük bir kısmı hidrojenlerin yaptığı bu hareketten karşılanır.

<span class="mw-page-title-main">Membran potansiyeli</span> biyolojik hücrenin içi ve dışı arasındaki elektrik potansiyel farkı

Çeper potansiyeli biyolojik hücrenin içi ve dışı arasındaki elektrik potansiyel farkıdır. Dış kısım için bu potansiyel değeri genellikle -40 mV ile -80 mV arasındadır.

<span class="mw-page-title-main">Hücre biyolojisinin ana hatları</span>

Aşağıdaki özet, hücre biyolojisine genel bir bakış ve topikal kılavuz olarak verilmiştir:

<span class="mw-page-title-main">Çekirdek zarı</span>

Çekirdek zarı, ökaryotik hücrelerde genetik materyali çevreleyen çekirdeği çevreleyen iki çift tabakalı lipit zardan oluşan bir zardır.

<span class="mw-page-title-main">Na+/K+-ATPaz</span> Enzim çeşidi

Na⁺/K⁺-ATPaz, tüm hayvan hücrelerinin zarında bulunan bir enzimdir. Hücre fizyolojisinde çeşitli işlevleri yerine getirir.

Fotoheterotroflar heterotrofik fototroflardır - yani ışığı enerji için kullanan, ancak karbondioksiti tek karbon kaynağı olarak kullanamayan organizmalardır. Sonuç olarak, karbon gereksinimlerini karşılamak için çevreden organik bileşikler alırlar; bu bileşikler arasında karbonhidratlar, yağ asitleri ve alkoller bulunur. Fotoheterotrofik organizmaların örnekleri arasında mor kükürt ve yeşil kükürt olmayan bakteriler ve heliobakteriler bulunur. Yakın zamanda yapılan araştırmalar, Doğu Eşekarısı ve bazı yaprak bitlerinin enerji kaynaklarını desteklemek için ışığı kullanabilecekleri belirtilmiştir.

Bir retinalofototrof, iki farklı fotoototrof türünden biridir, bir fototrof alt sınıfıdır ve hücre uyarımlaması ve ışığı enerjiye dönüştürmek için kullandıkları ağtabaka(retina) bağlayıcı proteinler olarak adlandırılır. Tüm fotoototroflar gibi, retinalofototroflar da hücresel süreçlerini başlatmak için fotonları emer. Ancak, tüm fotoototrofların aksine, retinalofototroflar, kimyasal tepkimelerini güçlendirmek için klorofil veya bir elektron taşıma zinciri kullanmazlar. Bu, retinalofototrofların, inorganik karbonu organik bileşiklere dönüştüren temel bir fotosentetik süreç olan geleneksel karbon fiksasyonundan yoksun oldukları anlamına gelir. Bu nedenle uzmanlar, bunların fotoototrofik benzeri olan klorofototroflardan daha az verimli olduğunu düşünüyor.

Elektrokimyada Nernst denklemi, bir elektrokimyasal reaksiyonun indirgenme potansiyelini ; indirgeme ve oksidasyona uğrayan kimyasal türlerin standart elektrot potansiyeli, sıcaklığı ve aktiflikleri ile ilişkilendiren bir denklemdir. Denklemi formüle eden Alman fiziksel kimyacı Walther Nernst'in adını almıştır.

<span class="mw-page-title-main">Taşıma proteini</span> bir organizma içinde diğer materyalleri hareket ettirme işlevi gören protein

Bir taşıma proteini, bir organizma içinde diğer materyalleri taşıma işlevi gören bir proteindir. Taşıma proteinleri tüm canlıların büyümesi ve yaşamı için hayati önem taşır. Birkaç farklı türde taşıma proteini vardır.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.