主な違い - プライマリとセカンダリのアクティブ トランスポート
能動輸送とは、酵素の助けと細胞エネルギーの使用により、濃度勾配に逆らって細胞膜を横切る分子の動きです。能動輸送は、分子の輸送に使用されるエネルギー源に応じて、一次および二次能動輸送として知られる 2 つのタイプに分けられます。 主な違い 一次能動輸送と二次能動輸送の違いは、分子が一次能動輸送では ATP の分解によって輸送されるのに対し、二次能動輸送では、1 つの分子の濃度勾配が、後者の濃度勾配に逆らって別の分子の輸送にエネルギーを提供することです。 .
対象となる主な分野
1.一次能動輸送とは
– 定義、タイプ、特徴
2.二次能動輸送とは
– 定義、タイプ、特徴
3.一次能動輸送と二次能動輸送の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.プライマリ アクティブ トランスポートとセカンダリ アクティブ トランスポートの違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:Antiport、ATP、濃度勾配、電気化学的勾配、イオン共役輸送、一次能動輸送、二次能動輸送、Symport、膜貫通タンパク質 
プライマリ アクティブ トランスポートとは
一次能動輸送は、ATP からのエネルギーを使用して、濃度勾配に逆らって分子を輸送することです。膜貫通タンパク質は、細胞膜を横切る分子の通過を制御することに関与しています。それらは、細胞質ゾル面に 1 つまたは複数の ATP 結合部位を含んでいます。一次能動輸送中、エネルギーは膜貫通タンパク質に伝達され、次に濃度勾配に伝達されます。一次能動輸送は、細胞の静止電位を維持するナトリウム/カリウム ポンプ (Na/K ATPase) で最も明白です。 ATP の加水分解により、3 つのナトリウム イオンが細胞から排出され、2 つのカリウム イオンが細胞内に排出されます。ここでは、ナトリウム イオンは 10 mM の低濃度から 145 mM の高濃度に輸送されます。カリウム イオンは、細胞内の 140 mM 濃度から細胞外液の 5 mM 濃度に輸送されます。プロトン/カリウム ポンプ (H+/K+ ATPase) は胃の粘膜にあり、胃の酸性環境を維持します。
図 1:ナトリウム - カリウム ポンプ
セカンダリ アクティブ トランスポートとは
二次能動輸送は、濃度勾配に逆らって分子を輸送する際に電気化学的勾配を使用する別の種類の能動輸送です。二次能動輸送に関与する膜貫通タンパク質は、2 種類の分子を同時に輸送するため、共輸送体として識別されます。そのため、二次能動輸送はイオン結合輸送と呼ばれます。 .通常、イオン (駆動イオン) はその電気化学的勾配によって輸送され、別のイオンまたは溶質 (駆動イオン/分子) は電気化学的勾配に逆らって輸送されます。駆動イオンの濃度勾配は、後者の濃度勾配に逆らって駆動イオン/分子を輸送するためのエネルギーを提供します。駆動イオンの濃度勾配の維持は、一次能動輸送によって達成されます。
Symport と Antiport は、2 種類の二次能動輸送です。 シンポーで 、駆動分子と駆動分子の両方が同じ方向に輸送されます。 Na/グルコース共輸送体 (SGLT1) は、ナトリウムとグルコースの両方が細胞内に輸送される共輸送の例です。腎臓の近位尿細管と小腸に見られます。 アンチポートで 、駆動イオンと駆動イオンは反対方向に輸送されます。筋肉細胞の Na/Ca 交換体 (NCX) は、ナトリウム イオンを細胞内に輸送し、カルシウム イオンは細胞外に輸送します。ナトリウム/グルコース ポンプは 図 2 に示されています .
図 2:ナトリウム/グルコース ポンプ
一次能動輸送と二次能動輸送の類似点
- プライマリ アクティブ トランスポートとセカンダリ アクティブ トランスポートの両方が、2 つのアクティブ トランスポート方法です。
- どちらの方法も、低濃度から高濃度への濃度勾配に逆らって分子をポンピングすることに関与しています。
- 膜貫通タンパク質は、一次および二次能動輸送の促進に関与しています。
- 膜貫通タンパク質は、膜を通過して輸送される分子に固有のものです。
- 両方の輸送方法の主な目的は、細胞膜を横切る分子の動きを加速することです。
プライマリとセカンダリのアクティブ トランスポートの違い
定義
プライマリ アクティブ トランスポート: 一次能動輸送は、ATP からのエネルギーを使用して、濃度勾配に逆らって分子を輸送することです。
セカンダリ アクティブ トランスポート: 二次能動輸送は、ATP 以外の形態のエネルギーを使用して輸送膜を通過する 2 つの異なる分子の輸送です。
結合トランスポート
主要なアクティブ トランスポート: 単一分子は一次能動輸送で輸送されます。
二次能動輸送: 二次能動輸送では、2 種類の分子が一度に輸送されます。
エネルギー源
主要なアクティブ トランスポート: 一次能動輸送は ATP からのエネルギーを使用します。
二次能動輸送: 駆動イオンの濃度勾配は、二次能動輸送における濃度勾配に逆らって、駆動されたイオン/分子の輸送のためのエネルギーを提供します。
分子の種類
プライマリ アクティブ トランスポート: ナトリウム、カリウム、カルシウムなどのイオンは、一次能動輸送で細胞膜を横切って輸送されます。
セカンダリ アクティブ トランスポート: イオンは駆動分子として機能し、イオンまたは他の分子は駆動分子として機能します。
タイプ
主要なアクティブ トランスポート: 膜貫通タンパク質は、それらを介して輸送されるイオンに固有のものです。
二次能動輸送: シンポートとアンチポートは、二次能動輸送における 2 種類の膜貫通タンパク質です。
例
プライマリ アクティブ トランスポート: ナトリウム-カリウム ポンプ、筋肉のカルシウム ポンプ、胃のプロトン ポンプは、主要な能動輸送の例です。
セカンダリ アクティブ トランスポート: グルコース - ナトリウム ポンプ、Na/Ca 交換体、およびナトリウム/リン酸共輸送体は、二次能動輸送の例です。
結論
一次および二次能動輸送は、生体膜を通過する分子の能動輸送の 2 つのバリエーションです。一次能動輸送と二次能動輸送の主な違いは、細胞膜を横切って分子を輸送するために各輸送方法で使用されるエネルギー源です。一次能動輸送は、ATP のエネルギーを利用して、細胞膜を横切って一度に 1 つの分子を輸送します。二次能動輸送は、一度に 2 つの分子を膜を横切って輸送します。駆動イオンの濃度勾配は、二次能動輸送における駆動分子の輸送にエネルギーを提供します。
参照:
1.「能動輸送」。カーンアカデミー。 N.p.、n.d.ウェブ。こちらから入手できます。 2017 年 6 月 15 日。
2. 「プライマリ アクティブ トランスポート」。無限。 N.p.、2016 年 5 月 26 日。ウェブ。こちらから入手できます。 2017年6月15日
3. 「二次能動輸送」。生理学ウェブ。 N.p.、n.d.ウェブ。こちらから入手できます。 2017 年 6 月 15 日。
画像提供:
1.「Blausen 0818 ナトリウム-カリウムポンプ」Blausen.com スタッフ (2014 年)。 「Blausen Medical 2014 の医療ギャラリー」。 WikiJournal of Medicine 1 (2)。 DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436。 – Commons Wikimedia 経由の自身の作品 (CC BY 3.0)
2. 「図 05 03 04」CNX OpenStax による – (CC BY 4.0) Commons Wikimedia 経由
