Anahtar Farkı – Aktif Taşıma ve Grup Translokasyonu
Moleküller hücre zarları yoluyla hücrelere girer ve çıkar. Hücre zarı, moleküllerin hareketini kontrol eden seçici geçirgen bir zardır. Moleküller, konsantrasyon gradyanı boyunca doğal olarak daha yüksek bir konsantrasyondan daha düşük bir konsantrasyona doğru hareket eder. Enerji girişi olmadan pasif olarak gerçekleşir. Bununla birlikte, moleküllerin, daha düşük bir konsantrasyondan daha yüksek bir konsantrasyona doğru, konsantrasyon gradyanına karşı membran boyunca hareket ettiği bazı durumlar da vardır. Bu işlem, aktif taşıma olarak bilinen bir enerji girdisi gerektirir. Grup translokasyonu, belirli moleküllerin fosforilasyondan türetilen enerji kullanılarak hücrelere taşındığı başka bir aktif taşıma şeklidir. Aktif taşıma ile grup translokasyonu arasındaki temel fark, aktif taşımada maddelerin zar boyunca hareket sırasında kimyasal olarak değiştirilmezken, grup halinde translokasyon maddelerinin kimyasal olarak değiştirilmesidir.
Aktif Taşıma Nedir?
Aktif taşıma, ATP hidrolizinden salınan enerjiyi kullanarak molekülleri yarı geçirgen zar boyunca konsantrasyon gradyanına veya elektrokimyasal gradyana karşı taşıma yöntemidir. Hücrelerin iyonlar, glikoz, amino asitler vb. gibi belirli maddelere daha yüksek veya uygun konsantrasyonlarda ihtiyaç duyduğu çok sayıda durum vardır. Bu durumlarda, aktif taşıma, maddeleri enerji kullanarak konsantrasyon gradyanına karşı daha düşük bir konsantrasyondan daha yüksek bir konsantrasyona taşır ve hücrelerin içinde birikir. Bu nedenle, bu süreç her zaman, taşıma sürecinin pozitif Gibbs enerjisine karşı çalışmak için enerji sağlayan ATP hidrolizi gibi spontane bir ekzergonik reaksiyonla ilişkilidir.
Aktif taşıma iki forma ayrılabilir: birincil aktif taşıma ve ikincil aktif taşıma. Birincil aktif taşıma, ATP'den türetilen kimyasal enerji kullanılarak yürütülür. İkincil aktif taşıma, elektrokimyasal gradyandan türetilen potansiyel enerjiyi kullanır.
Spesifik transmembran taşıyıcı proteinler ve kanal proteinleri aktif taşımayı kolaylaştırır. Aktif taşıma işlemi, zarın taşıyıcı veya gözenek proteinlerinin konformasyonel değişikliklerine bağlıdır. Örnek olarak, sodyum potasyum iyon pompası, potasyum iyonları ve sodyum iyonları aktif taşıma yoluyla sırasıyla hücre içine ve dışına taşındığında tekrarlanan konformasyonel değişiklikler gösterir.
Hücre zarlarında birçok birincil ve ikincil aktif taşıyıcı vardır. Bunlar arasında sodyum-potasyum pompası, kalsiyum pompası, proton pompası, ABC taşıyıcı ve glikoz simportörü bazı örneklerdir.
Şekil 01: Sodyum-potasyum pompası ile aktif taşıma
Grup Aktarımı Nedir?
Grup translokasyonu, maddelerin zar boyunca hareket sırasında kovalent modifikasyona maruz kaldığı başka bir aktif taşıma şeklidir. Fosforilasyon, taşınan maddelerin maruz kaldığı ana modifikasyondur. Fosforilasyon sırasında, bir fosfat grubu bir molekülden diğerine aktarılır. Fosfat grupları yüksek enerjili bağlarla birleştirilir. Bu nedenle, bir fosfat bağı kırıldığında, nispeten büyük miktarda enerji salınır ve aktif taşıma için kullanılır. Hücreye giren moleküllere fosfat grupları eklenir. Hücre zarını geçtiklerinde, değiştirilmemiş forma geri dönerler.
PEP fosfotransferaz sistemi, bakterilerin şeker alımı için gösterdiği grup translokasyonuna iyi bir örnektir. Bu sistemle glikoz, mannoz ve fruktoz gibi şeker molekülleri kimyasal olarak modifiye edilerek hücre içine taşınır. Şeker molekülleri hücreye girerken fosforile olur. Enerji ve fosforil grubu PEP tarafından sağlanır.
Şekil 02: PEP fosfotransferaz sistemi
Aktif Taşıma ve Grup Translokasyonu arasındaki fark nedir?
Aktif Taşıma ve Grup Translokasyonu |
|
| Aktif taşıma, iyonların veya moleküllerin yarı geçirgen bir zardan daha düşük konsantrasyondan daha yüksek konsantrasyona doğru hareketidir ve enerji tüketir. | Grup translokasyonu, moleküllerin zar boyunca hareket sırasında kimyasal olarak değiştirildiği aktif bir taşıma mekanizmasıdır. |
| Kimyasal Modifikasyon | |
| Moleküller taşıma sırasında normal olarak değiştirilmez. | Moleküller fosforile edilir ve grup translokasyonu sırasında kimyasal olarak değiştirilir. |
| Örnekler | |
| Sodyum-potasyum iyon pompası aktif taşıma için iyi bir örnektir. | Bakterilerdeki PEP fosfotransferaz sistemi, grup translokasyonu için iyi bir örnektir. |
Özet – Aktif Taşıma ve Grup Translokasyonu
Hücre zarı, iyonların ve moleküllerin geçişini kolaylaştıran seçici geçirgen bir bariyerdir. Moleküller, konsantrasyon gradyanı boyunca yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğru hareket eder. Moleküllerin konsantrasyon gradyanına karşı daha düşük bir konsantrasyondan daha yüksek bir konsantrasyona gitmesi gerektiğinde, bir enerji girişi sağlamak gerekir. İyonların veya moleküllerin yarı geçirgen bir zar boyunca proteinler ve enerji yardımıyla konsantrasyon gradyanına karşı hareketi aktif taşıma olarak bilinir. Grup translokasyonu, kimyasal olarak modifiye edildikten sonra molekülleri taşıyan bir tür aktif taşımadır. Bu, aktif taşıma ile grup translokasyonu arasındaki farktır.
