Skip to main content
Global

6.11: שימוש באנרגיה המאוחסנת בשיפועי הממברנה

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    208281

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    האנרגיה שנלכדת על ידי אורגניזמים משמשת להנעת מספר תהליכים בנוסף לתגובות סינתזה. לדוגמה, כבר ראינו שסינתזות ATP יכולות לפעול כמשאבות (טרנספורטרים מונעי ATP), ומצמידים את תגובת ההידרוליזה של ATP החיובית לתנועת מולקולות כנגד שיפועי הריכוז שלהן. השיפוע המתקבל הוא סוג של אנרגיה מאוחסנת (פוטנציאלית). ניתן להשתמש באנרגיה זו להנעת מולקולות אחרות, כלומר מולקולות שאינן מועברות ישירות על ידי טרנספורטר מונע ATP. תהליכים כאלה כוללים את מה שמכונה תחבורה משולבת 182. הם מסתמכים על חלבונים הקשורים לממברנה המאפשרים למולקולה לנוע במורד שיפוע הריכוז שלה. לעומת זאת, בניגוד לנשאים וערוצים פשוטים, תנועה חיובית תרמודינמית זו מחוברת פיזית לתנועה של מולקולה שנייה על פני הממברנה וכנגד שיפוע הריכוז שלה. כאשר שתי המולקולות המועברות נעות באותו כיוון, הטרנספורטר ידוע כסימפורטר, כאשר הן נעות בכיוונים מנוגדים, הוא מכונה אנטי-פורטר. לאיזה כיוון המולקולות נעות ייקבעו על פי הגדלים היחסיים של שיפועי הריכוז של שני סוגי המולקולות הנעות. אין כיווניות מובנית הקשורה לטרנספורטר עצמו - התנועה נטו של מולקולות משקפת את שיפועי הריכוז היחסיים של המולקולות שהטרנספורטר יכול לקשור באופן פרודוקטיבי. מה שחשוב כאן הוא שניתן להשתמש באנרגיה המאוחסנת בשיפוע הריכוז של מולקולה אחת כדי להניע את התנועה של סוג שני של מולקולה כנגד שיפוע הריכוז שלה. במערכות יונקים, מקובל שיש שיפועים Na +, K + ו- Ca 2+ על פני קרום הפלזמה, ואלה משמשים להובלת מולקולות לתאים ומחוצה להם. כמובן, נוכחותם של שיפועים אלה מרמזת על כך שישנן משאבות ספציפיות ליונים המקשרות תגובה חיובית מבחינה אנרגטית, בדרך כלל הידרוליזה של ATP, לתגובה שלילית מבחינה אנרגטית, תנועת יון כנגד שיפוע הריכוז שלו. ללא המשאבות הללו, והתגובות הכימיות המניעות אותן, סוללת הממברנה הייתה נגמרת במהירות. רבות מההשפעות המיידיות של המוות נובעות מאובדן שיפועי הממברנה וחלק גדול מצרכי האנרגיה של תאים (ואורגניזמים) כרוך בהפעלת משאבות כאלה.

    תורמים וייחוסים