Proses transpor aktif sekunder adalah proses transpor dua atau lebih zat terlarut yang digabungkan. Salah satu zat terlarut, biasanya Naᐩ, bergerak menuruni gradien elektrokimianya (menurun), dan zat terlarut lainnya bergerak melawan gradien elektrokimianya (menanjak). Pergerakan Gerakan menuruni bukit dari Na+ menyediakan energi untuk gerakan menanjak dari zat terlarut lainnya. Dengan demikian metabolisme energi, seperti ATP, tidak digunakan secara langsung, tetapi disuplai secara tidak langsung dalam gradien konsentrasi Naᐩ melintasi membran sel. (Naᐩ-Kᐩ ATPase, memanfaatkan ATP, menciptakan dan mempertahankan gradien Naᐩ ini). Disebut transpor aktif sekunder oleh karena mengacu pada pemanfaatan tidak langsung ATP sebagai sumber energi.
Penghambatan Naᐩ - Kᐩ ATPase (misalnya, dengan pengobatan dengan ouabain) mengurangi pengangkutan Naᐩ dari ICF ke ECF, menyebabkan konsentrasi Naᐩ intraseluler meningkat meningkat dan dengan demikian mengurangi ukuran gradien Naᐩ transmembran. Dengan demikian secara tidak langsung, semua sekunder proses transpor aktif dikurangi oleh inhibitor dari Naᐩ-Kᐩ ATPase karena sumber energinya, yaitu Gradien Naᐩ, berkurang.
Ada dua jenis transpor aktif sekunder, dapat dibedakan dengan arah pergerakan zat terlarut yang menanjak. Jika zat terlarut yang menanjak bergerak dalam arah yang sama arah yang sama dengan Naᐩ, itu disebut cotransport, atau symport. Jika zat terlarut yang menanjak bergerak ke arah yang berlawanan dari Naᐩ, itu disebut countertransport, antiport, atau pertukaran (exchange).
Penghambatan Naᐩ - Kᐩ ATPase (misalnya, dengan pengobatan dengan ouabain) mengurangi pengangkutan Naᐩ dari ICF ke ECF, menyebabkan konsentrasi Naᐩ intraseluler meningkat meningkat dan dengan demikian mengurangi ukuran gradien Naᐩ transmembran. Dengan demikian secara tidak langsung, semua sekunder proses transpor aktif dikurangi oleh inhibitor dari Naᐩ-Kᐩ ATPase karena sumber energinya, yaitu Gradien Naᐩ, berkurang.
Ada dua jenis transpor aktif sekunder, dapat dibedakan dengan arah pergerakan zat terlarut yang menanjak. Jika zat terlarut yang menanjak bergerak dalam arah yang sama arah yang sama dengan Naᐩ, itu disebut cotransport, atau symport. Jika zat terlarut yang menanjak bergerak ke arah yang berlawanan dari Naᐩ, itu disebut countertransport, antiport, atau pertukaran (exchange).
Cotransport
Cotransport (symport) adalah bentuk transportasi aktif sekunder transportasi di mana semua zat terlarut diangkut dalam arah yang sama melintasi membran sel. Naᐩ bergerak ke dalam sel pada pembawa ke bawah elektrokimia gradien; zat terlarut, diangkut dengan Naᐩ, juga pindah ke dalam sel. Cotransport terlibat dalam beberapa proses fisiologis kritis, terutama di menyerap epitel usus kecil dan tubulus ginjal. Sebagai contoh, Naᐩ-Glucose Cotransport (SGLT) dan Naᐩ- Amino Acid Transport a hadir di membran luminal sel epitel usus halus dan tubulus proksimal ginjal. Lain contoh kotranspor yang melibatkan tubulus ginjal adalah Naᐩ-Kᐩ-2Cl⁻ cotransport, yang ada di luminal membran sel epitel dari sel epitel yang menaik tebal anggota badan. Dalam setiap contoh, gradien Naᐩ dibentuk oleh Naᐩ-Kᐩ ATPase digunakan untuk mengangkut zat terlarut seperti glukosa, asam amino, Kᐩ, atau Cl⁻ terhadap elektrokimia gradien.
Naᐩ-Glucose Cotransport Pada Sel Epitel Usus. ATP (Adenosine triphosphate), SGLT1 (Naᐩ-glucose transport protein 1).
Gambar di atas mengilustrasikan prinsip-prinsip cotransport dengan menggunakan contoh cotransport Naᐩ-glukosa (SGLT1, atau protein transpor Naᐩ-Glukosa 1) dalam sel epitel usus. Kotransporter hadir dalam membran luminal sel-sel ini dan dapat divisualisasikan sebagai memiliki dua tempat pengenalan spesifik, satu untuk ion Naᐩ dan yang lainnya untuk glukosa. Ketika Naᐩ dan glukosa hadir dalam lumen usus halus, mereka berikatan dengan transporter. Dalam konfigurasi ini, protein cotransport berputar dan melepaskan Na+ dan glukosa ke bagian dalam sel. (Selanjutnya, kedua zat terlarut tersebut diangkut keluar sel melintasi membran basolateral-Naᐩ oleh Naᐩ-K+ ATPase dan glukosa melalui difusi yang difasilitasi). Jika salah satu dari Naᐩ atau glukosa hilang dari lumen usus, cotransporter tidak dapat berputar. Dengan demikian, kedua zat terlarut tersebut diperlukan, dan keduanya tidak dapat diangkut tanpa adanya zat terlarut yang lain.
Akhirnya, peran proses pengangkutan Naᐩ-Glukosa usus dapat dipahami dalam konteks keseluruhan penyerapan karbohidrat oleh usus. Karbohidrat makanan dicerna oleh enzim gastrointestinal menjadi bentuk yang dapat diserap, yaitu monosakarida. Salah satu dari monosakarida adalah glukosa, yang diserap di seluruh sel epitel usus dengan kombinasi Naᐩ-Glucose Transport di membran luminal dan difusi glukosa yang difasilitasi di membran basolateral. Kotransportasi Naᐩ-Glucose merupakan langkah aktif, memungkinkan glukosa diserap ke dalam darah melawan gradien elektrokimia.
Counter Transport (Pengangkutan Balik)
Transpor balik (antiport atau pertukaran) adalah suatu bentuk transpor aktif sekunder di mana zat terlarut bergerak berlawanan arah melintasi membran sel. Naᐩ bergerak ke dalam sel pada pembawa menuruni gradien elektrokimianya; zat terlarut yang diangkut balik atau ditukar dengan Naᐩ bergerak keluar dari sel. Transpor balik diilustrasikan dengan pertukaran Ca²ᐩ-Naᐩ dan pertukaran Naᐩ-Hᐩ. Seperti halnya cotransport, setiap proses menggunakan gradien Naᐩ yang dibuat oleh Naᐩ-Kᐩ ATPase sebagai sumber energi, Naᐩ bergerak ke bawah dan Ca²ᐩ atau Hᐩ bergerak ke atas.
Pertukaran Ca²ᐩ-Naᐩ adalah salah satu mekanisme transpor, bersama dengan Ca²ᐩ ATPase, yang membantu mempertahankan konsentrasi Ca²ᐩ intraseluler pada tingkat yang sangat rendah (≈10-7 molar). Untuk mencapai pertukaran Ca²ᐩ-Naᐩ, transpor aktif harus dilibatkan karena Ca²ᐩ bergerak keluar dari sel melawan gradien elektrokimianya.
Ca²ᐩ-Naᐩ Countertransport (Exchange) di Dalam Sell. ATP (Adenosine Triphosphate)
Gambar di atas mengilustrasikan konsep pertukaran Ca²ᐩ-Naᐩ dalam membran sel otot. Protein penukar memiliki situs pengenalan untuk Ca²ᐩ dan Naᐩ. Protein tersebut harus mengikat Ca²ᐩ di sisi intraseluler membran dan, secara bersamaan, mengikat Na+ di sisi ekstraseluler. Dalam konfigurasi ini, protein penukar berputar dan mengantarkan Ca²ᐩ ke bagian luar sel dan Na+ ke bagian dalam sel.
Stoikiometri pertukaran Ca²ᐩ-Naᐩ bervariasi antara jenis sel yang berbeda dan bahkan dapat bervariasi untuk satu jenis sel dalam kondisi yang berbeda. Biasanya, bagaimanapun juga, tiga ion Naᐩ masuk ke dalam sel untuk setiap ion Ca²ᐩ yang diekstrusi dari sel. Dengan stoikiometri tiga ion Naᐩ per satu ion Ca²ᐩ ini, tiga muatan positif berpindah ke dalam sel dengan imbalan dua muatan positif yang keluar dari sel, membuat penukar Ca²ᐩ-Naᐩ bersifat elektrogenik.
0 Comments