Informație

7.11: Transport activ - Biologie


Transport activ mecanismele necesită utilizarea energiei celulei, de obicei sub formă de adenozin trifosfat (ATP). Alte mecanisme transportă molecule mult mai mari.

Gradient electrochimic

Am discutat gradienți de concentrație simpli - concentrații diferențiale ale unei substanțe într-un spațiu sau o membrană - dar în sistemele vii, gradienții sunt mai complexi. Deoarece ionii se deplasează în și din celule și pentru că celulele conțin proteine ​​care nu se mișcă peste membrană și sunt în mare parte încărcate negativ, există și un gradient electric, o diferență de încărcare, pe membrana plasmatică. Interiorul celulelor vii este negativ electric în raport cu fluidul extracelular în care sunt scăldate și, în același timp, celulele au concentrații mai mari de potasiu (K+) și concentrații mai mici de sodiu (Na+) decât fluidul extracelular. Deci, într-o celulă vie, gradientul de concentrație al Na+ tinde să o conducă în celulă, iar gradientul electric al Na+ (un ion pozitiv) tinde, de asemenea, să-l conducă spre interior spre interiorul încărcat negativ. Cu toate acestea, situația este mai complexă pentru alte elemente precum potasiul. Gradientul electric al lui K+, un ion pozitiv, tinde, de asemenea, să-l conducă în celulă, dar gradientul de concentrație al K+ tinde să conducă K+ afară a celulei (Figura 1). Gradientul combinat de concentrație și sarcină electrică care afectează un ion se numește al său gradient electrochimic.

Întrebare practică

Injecția unei soluții de potasiu în sângele unei persoane este letală; aceasta este folosită în pedeapsa capitală și eutanasierea. De ce credeți că o injecție cu soluție de potasiu este letală?

[rândurile zonei de antrenament = ”2 ″] [/ zona de antrenament]
[revelare-răspuns q = ”900539 ″]Arată răspunsul[/ dezvăluie-răspunde]
[hidden-answer a = ”900539 ″] Celulele au de obicei o concentrație mare de potasiu în citoplasmă și sunt scăldate într-o concentrație mare de sodiu. Injecția de potasiu disipează acest gradient electrochimic. În mușchiul inimii, potențialul de sodiu / potasiu este responsabil pentru transmiterea semnalului care determină contractarea mușchiului. Când acest potențial este disipat, semnalul nu poate fi transmis, iar inima nu mai bate. Injecțiile de potasiu sunt, de asemenea, utilizate pentru a opri inima să nu bată în timpul intervenției chirurgicale. [/ Hidden-answer]

Mișcarea împotriva unui gradient

Pentru a deplasa substanțele împotriva unei concentrații sau a unui gradient electrochimic, celula trebuie să utilizeze energie. Această energie este recoltată din ATP generat prin metabolismul celulei. Mecanisme active de transport, denumite în mod colectiv pompe, lucrează împotriva gradienților electrochimici. Substanțele mici trec în mod constant prin membranele plasmatice. Transportul activ menține concentrațiile de ioni și alte substanțe necesare celulelor vii în fața acestor mișcări pasive. O mare parte din aprovizionarea cu energie metabolică a unei celule poate fi cheltuită pentru menținerea acestor procese. (Cea mai mare parte a energiei metabolice a celulelor roșii din sânge este utilizată pentru a menține dezechilibrul dintre nivelurile de sodiu și potasiu exterioare și interioare cerute de celulă.) Deoarece mecanismele de transport activ depind de metabolismul celulei pentru energie, ele sunt sensibile la multe otrăvuri metabolice care interferează cu furnizarea de ATP.

Există două mecanisme pentru transportul materialului cu greutate moleculară mică și a moleculelor mici. Transport activ primar deplasează ionii peste o membrană și creează o diferență de sarcină pe membrana respectivă, care este direct dependentă de ATP. Transport activ secundar descrie mișcarea materialului care se datorează gradientului electrochimic stabilit prin transportul activ primar care nu necesită direct ATP.

Proteine ​​purtătoare pentru transport activ

O adaptare importantă a membranei pentru transportul activ este prezența proteinelor purtătoare specifice sau a pompelor pentru a facilita mișcarea: există trei tipuri de aceste proteine ​​sau transportoare (Figura 2). A uniporter poartă un ion sau o moleculă specifică. A simporter poartă doi ioni sau molecule diferite, ambii în aceeași direcție. Un antiporter transportă, de asemenea, doi ioni sau molecule diferite, dar în direcții diferite. Toți acești transportori pot transporta, de asemenea, molecule organice mici, neîncărcate, cum ar fi glucoza. Aceste trei tipuri de proteine ​​purtătoare se găsesc, de asemenea, în difuzie facilitată, dar nu necesită ATP pentru a lucra în acest proces. Câteva exemple de pompe pentru transport activ sunt Na+–K+ ATPaza, care transportă ioni de sodiu și potasiu, și H+–K+ ATPaza, care transportă ioni de hidrogen și potasiu. Ambele sunt proteine ​​purtătoare antiporter. Alte două proteine ​​purtătoare sunt Ca2+ ATPaza și H+ ATPaza, care transportă numai calciu și, respectiv, ioni de hidrogen. Ambele sunt pompe.

Transport activ primar

Transportul activ primar care funcționează cu transportul activ de sodiu și potasiu permite transportul activ secundar. A doua metodă de transport este încă considerată activă, deoarece depinde de utilizarea energiei la fel ca și transportul primar (Figura 3).

Una dintre cele mai importante pompe din celulele animale este pompa de sodiu-potasiu (Na+-K+ ATPaza), care menține gradientul electrochimic (și concentrațiile corecte de Na+ și K+) în celulele vii. Pompa sodiu-potasiu deplasează K+ în celulă în timp ce deplasează Na + în același timp, la un raport de trei Na+ pentru fiecare două K+ ionii s-au mutat. Na+-K+ ATPaza există în două forme, în funcție de orientarea sa către interiorul sau exteriorul celulei și afinitatea sa pentru ionii de sodiu sau potasiu. Procesul constă din următorii șase pași.

  1. Cu enzima orientată spre interiorul celulei, purtătorul are o afinitate mare pentru ionii de sodiu. Trei ioni se leagă de proteină.
  2. ATP este hidrolizat de purtătorul proteinei și de acesta se atașează o grupare fosfat cu energie scăzută.
  3. Ca urmare, purtătorul își schimbă forma și se reorientează spre exteriorul membranei. Afinitatea proteinei pentru sodiu scade și cei trei ioni de sodiu părăsesc purtătorul.
  4. Schimbarea formei crește afinitatea purtătorului pentru ionii de potasiu și doi astfel de ioni se atașează la proteină. Ulterior, grupul fosfat cu energie scăzută se desprinde de purtător.
  5. Cu grupa fosfat eliminată și ionii de potasiu atașați, proteina purtătoare se repoziționează spre interiorul celulei.
  6. Proteina purtătoare, în noua sa configurație, are o afinitate scăzută pentru potasiu, iar cei doi ioni sunt eliberați în citoplasmă. Proteina are acum o afinitate mai mare pentru ionii de sodiu, iar procesul începe din nou.

În urma acestui proces s-au întâmplat mai multe lucruri. În acest moment, există mai mulți ioni de sodiu în afara celulei decât în ​​interior și mai mulți ioni de potasiu în interior decât în ​​exterior. Pentru fiecare trei ioni de sodiu care se deplasează, se introduc doi ioni de potasiu. Rezultă ca interiorul să fie puțin mai negativ în raport cu exteriorul. Această diferență de sarcină este importantă în crearea condițiilor necesare procesului secundar. Prin urmare, pompa de sodiu-potasiu este o pompă electrogenă (o pompă care creează un dezechilibru de încărcare), creând un dezechilibru electric peste membrană și contribuind la potențialul membranei.

Transport activ secundar (co-transport)

Transportul activ secundar aduce ioni de sodiu și, eventual, alți compuși, în celulă. Pe măsură ce concentrațiile ionilor de sodiu se acumulează în afara membranei plasmatice din cauza acțiunii procesului primar de transport activ, se creează un gradient electrochimic. Dacă există o proteină de canal și este deschisă, ionii de sodiu vor fi atrași prin membrană. Această mișcare este utilizată pentru transportul altor substanțe care se pot atașa la proteina de transport prin membrană (Figura 4). Mulți aminoacizi, precum și glucoza, intră într-o celulă în acest fel. Acest proces secundar este, de asemenea, utilizat pentru a stoca ioni de hidrogen cu energie ridicată în mitocondriile celulelor vegetale și animale pentru producerea de ATP. Energia potențială care se acumulează în ionii de hidrogen depozitați este tradusă în energie cinetică pe măsură ce ionii cresc prin proteina canal ATP sintază și acea energie este utilizată pentru a converti ADP în ATP.

Întrebare practică

Un gradient electrochimic, creat prin transportul activ primar, poate deplasa alte substanțe împotriva gradienților lor de concentrație, un proces numit co-transport sau transport activ secundar.

[rândurile zonei de antrenament = ”2 ″] [/ zona de antrenament]
[revelează-răspunde q = ”483973 ″]Arată răspunsul[/ dezvăluie-răspunde]
[hidden-answer a = ”483973 ″] O scădere a pH-ului înseamnă o creștere a H încărcat pozitiv+ ioni și o creștere a gradientului electric de-a lungul membranei. Transportul aminoacizilor în celulă va crește. [/ Ascuns-răspuns]

În rezumat: Transport activ

Este necesară energie.

  • Transport activ primar (ATP este „forța motrice”).
  • Transport activ secundar (energia este asigurată de un gradient electrochimic).

IGCSE & amp GCSE Biology de D. G. Mackean

Aici veți găsi răspunsurile la întrebările „în text” care apar în IGCSE Biologie (Ediția a II-a) și GCSE Biologie (Ediția a 3-a) de D. G. Mackean, publicat de Hodder Education, Londra, Marea Britanie.

Capitolul 7. Transportul în plante

Pagina 60
1. Molecula de apă intră în celula părului rădăcinii, trece prin cortexul rădăcinii pentru a ajunge la un vas din pachetul vascular. Acesta este transportat în sus în vas în tulpină de fluxul de transpirație și intră într-o frunză prin nervura mijlocie. Trece în xilemul unei vene frunze și intră într-o celulă frunzei prin osmoză. Ulterior se difuzează prin peretele celular într-un spațiu aerian și scapă ca vapori de apă prin difuzie printr-o stomă.

Pagina 61
1. Un climat cald, uscat (umiditate scăzută) cu vânt persistent va favoriza transpirația.
2. Frunzele se vor ofili, adică își vor pierde turgescența și vor cădea.
3. La lumina soarelui, stomatele vor fi deschise, permițând CO 2 să intre în frunze, dar permițând și pierderea de apă prin evaporare. Lumina soarelui va încălzi, de asemenea, frunza și va crește rata de evaporare.
4. Fluxul de transpirație va transporta ioni minerali (& săruri squomineral & rsquo), precum și apă.
5. Tulpina și florile pot transpira, de asemenea.

Pagina 62
1. a Navele transportă apă și ioni minerali (& lsquosalts & rsquo). Tuburile de sită transportă alimente (de exemplu, glucoză).
b Vasele transportă apă și săruri într-un fel de la rădăcini la frunze, flori și fructe. Tuburile de sită transportă alimentele de la frunze către orice parte a plantei care folosește sau depozitează alimente.
2. Straturile interioare ale scoarței includ floema. Dacă acest strat este îndepărtat, alimentele produse în frunze nu pot ajunge la rădăcinile care, prin urmare, mor, provocând moartea întregului copac.
3. Rădăcinile tuturor țesuturilor din lăstari care nu conțin clorofilă (cortex, floem, epidermă etc.) flori, fructe și semințe.

Pagina 63
1. Părul rădăcinii ar pierde apa prin osmoză în sol și ar înceta să funcționeze. În cele din urmă planta va ofili și va muri.
2. Transportul activ are nevoie de energie din respirație. Un sol îmbibat de apă va conține prea puțin oxigen pentru o respirație adecvată.
3. Un copac fără frunze oferă foarte puțină suprafață pentru ca transpirația să aibă loc. O cantitate mică de vapori de apă poate scăpa prin deschiderile din scoarță (lenticele). (Vezi p. 64).

Pagina 66
1. Planta și apa din pahar pierd 15 grame (275-260) în 2 ore. Dintre acestea, 3 grame se datorează evaporării apei direct din pahar. Deci, planta a fost responsabilă de 12 grame din cauza transpirației. Rata transpirației este, prin urmare, de 6 grame pe oră.
2. a Umezeala degetelor ar schimba culoarea hârtiei cu clorură de cobalt.
b Folia & lsquoSellotape & rsquo ar trebui să împiedice apa din atmosferă să ajungă la hârtia cu clorură de cobalt.
3. Nu v-ați aștepta ca aerul să scape din stomate, deoarece nu există nicio legătură între vase și spațiile de aer din frunză. Dacă tăiați jumătatea superioară a frunzelor, vă așteptați să apară bule de aer din capetele tăiate ale fasciculelor vasculare, care conțin vasele xilemului.


Endocitoza

Endocitoza este un tip de transport activ care mută particule, cum ar fi molecule mari, părți ale celulelor și chiar celule întregi, într-o celulă. Există diferite variații ale endocitozei, dar toate au o caracteristică comună: membrana plasmatică a celulei invaginează, formând un buzunar în jurul particulei țintă. Buzunarul se strânge, rezultând ca particula să fie conținută într-un vacuol nou creat care se formează din membrana plasmatică. Mai multe tipuri specifice de endocitoză pot fi observate în figura 1.

figura 1 Sunt prezentate trei variații ale endocitozei. (a) Într-o formă de endocitoză, fagocitoza, membrana celulară înconjoară particula și se ciupe pentru a forma un vacuol intracelular. (b) Într-un alt tip de endocitoză, pinocitoza, membrana celulară înconjoară un mic volum de lichid și se îndepărtează, formând o veziculă. (c) În endocitoza mediată de receptor, absorbția substanțelor de către celulă este direcționată către un singur tip de substanță care se leagă de receptorul de pe membrana celulară externă. (credit: modificare a lucrării de Mariana Ruiz Villarreal)


Biologie 171

Până la sfârșitul acestei secțiuni, veți putea face următoarele:

  • Înțelegeți cum afectează gradienții electrochimici ionii
  • Distingeți între transportul activ primar și transportul activ secundar

Mecanismele de transport active necesită energia celulei, de obicei sub formă de adenozin trifosfat (ATP). Dacă o substanță trebuie să se deplaseze în celulă împotriva gradientului său de concentrație - adică, dacă concentrația substanței din interiorul celulei este mai mare decât concentrația sa în fluidul extracelular (și invers) - celula trebuie să folosească energie pentru a muta substanța. Unele mecanisme active de transport deplasează prin membrană materiale cu greutate moleculară mică, cum ar fi ionii. Alte mecanisme transportă molecule mult mai mari.

Gradient electrochimic

Am discutat despre gradienți de concentrație simpli - o substanță și concentrațiile diferențiale pe un spațiu sau o membrană - dar în sistemele vii, gradienții sunt mai complexi. Deoarece ionii se deplasează în și din celule și pentru că celulele conțin proteine ​​care nu se mișcă peste membrană și sunt în mare parte încărcate negativ, există și un gradient electric, o diferență de încărcare, pe membrana plasmatică. Interiorul celulelor vii este negativ electric în ceea ce privește fluidul extracelular în care sunt scăldate și, în același timp, celulele au concentrații mai mari de potasiu (K +) și concentrații mai mici de sodiu (Na +) decât fluidul extracelular. Astfel, într-o celulă vie, gradientul de concentrație al Na + tinde să-l conducă în celulă, iar gradientul său electric (un ion pozitiv) îl conduce, de asemenea, spre interior, spre interiorul încărcat negativ. Cu toate acestea, situația este mai complexă pentru alte elemente precum potasiul. Gradientul electric al lui K +, un ion pozitiv, îl conduce și el în celulă, dar gradientul de concentrație al lui K + conduce K + afară a celulei ((Figura)). Numim gradientul de concentrație combinat și sarcina electrică care afectează un ion gradientul său electrochimic.


Injectarea unei soluții de potasiu în sângele unei persoane este letală. Așa mor subiecții pedepsei capitale și eutanasierea. De ce credeți că o injecție cu soluție de potasiu este letală?

Mișcarea împotriva unui gradient

Pentru a deplasa substanțele împotriva unei concentrații sau a unui gradient electrochimic, celula trebuie să utilizeze energie. Această energie provine din ATP generat prin metabolismul celulei. Mecanismele de transport active sau pompele acționează împotriva gradienților electrochimici. Substanțele mici trec în mod constant prin membranele plasmatice. Transportul activ menține concentrațiile de ioni și alte substanțe pe care celulele vii le necesită în fața acestor mișcări pasive. O celulă poate cheltui o mare parte din aprovizionarea cu energie metabolică menținând aceste procese. (O celulă roșie din sânge folosește cea mai mare parte a energiei sale metabolice pentru a menține dezechilibrul dintre nivelurile de sodiu și potasiu exterioare și interioare pe care le necesită celula.) Deoarece mecanismele de transport activ depind de metabolismul celulei pentru energie, ele sunt sensibile la multe otrăvuri metabolice care interferează cu alimentarea cu ATP.

Există două mecanisme pentru transportul materialului cu greutate moleculară mică și a moleculelor mici. Transportul activ primar mișcă ionii peste o membrană și creează o diferență de încărcare peste membrana respectivă, care este direct dependentă de ATP. Transportul activ secundar nu necesită direct ATP: în schimb, este mișcarea materialului datorită gradientului electrochimic stabilit de transportul activ primar.

Proteine ​​purtătoare pentru transport activ

O adaptare importantă a membranei pentru transportul activ este prezența proteinelor purtătoare specifice sau a pompelor pentru a facilita mișcarea: există trei tipuri de proteine ​​sau transportori ((Figura)). Un uniporter poartă un ion sau o moleculă specifică. Un simportor poartă doi ioni sau molecule diferite, ambii în aceeași direcție. Un antiportor poartă, de asemenea, doi ioni sau molecule diferite, dar în direcții diferite. Toți acești transportori pot transporta, de asemenea, molecule organice mici, neîncărcate, cum ar fi glucoza. Aceste trei tipuri de proteine ​​purtătoare sunt, de asemenea, în difuzie facilitată, dar nu necesită ATP pentru a lucra în acest proces. Câteva exemple de pompe pentru transport activ sunt Na + -K + ATPaza, care transportă ioni de sodiu și potasiu, și H + -K + ATPaza, care transportă ioni de hidrogen și potasiu. Ambele sunt proteine ​​purtătoare antiporter. Alte două proteine ​​purtătoare sunt Ca 2+ ATPaza și H + ATPaza, care transportă numai calciu și respectiv numai ioni hidrogen. Ambele sunt pompe.


Transport activ primar

Transportul activ primar care funcționează cu transportul activ de sodiu și potasiu permite transportul activ secundar. A doua metodă de transport este încă activă, deoarece depinde de utilizarea energiei la fel ca și transportul primar ((Figura)).


Una dintre cele mai importante pompe din celulele animale este pompa de sodiu-potasiu (Na + -K + ATPaza), care menține gradientul electrochimic (și concentrațiile corecte de Na + și K +) în celulele vii. Pompa de sodiu-potasiu mută K + în celulă în timp ce deplasează Na + în același timp, la un raport de trei Na + pentru fiecare doi ioni K + mutați. Na + -K + ATPaza există în două forme, în funcție de pe orientarea sa către interiorul sau exteriorul celulei și afinitatea sa pentru ionii de sodiu sau potasiu. Procesul constă din următorii șase pași.

  1. Cu enzima orientată spre interiorul celulei, purtătorul are o afinitate mare pentru ionii de sodiu. Trei ioni se leagă de proteină.
  2. Purtătorul de proteine ​​hidrolizează ATP și un grup fosfat cu energie scăzută se atașează de acesta.
  3. Drept urmare, purtătorul își schimbă forma și se reorientează spre membrana exterioară. Afinitatea proteinei pentru sodiu scade și cei trei ioni de sodiu părăsesc purtătorul.
  4. Schimbarea formei crește afinitatea purtătorului pentru ionii de potasiu și doi astfel de ioni se atașează la proteină. Ulterior, grupul fosfat cu energie scăzută se desprinde de purtător.
  5. Cu grupa fosfat eliminată și ionii de potasiu atașați, proteina purtătoare se repoziționează spre interiorul celulei.
  6. Proteina purtătoare, în noua sa configurație, are o afinitate scăzută pentru potasiu, iar cei doi ioni se mută în citoplasmă. Proteina are acum o afinitate mai mare pentru ionii de sodiu, iar procesul începe din nou.

În urma acestui proces s-au întâmplat mai multe lucruri. În acest moment, există mai mulți ioni de sodiu în afara celulei decât în ​​interior și mai mulți ioni de potasiu în interior decât în ​​exterior. Pentru fiecare trei ioni de sodiu care se deplasează, se introduc doi ioni de potasiu. Rezultă ca interiorul să fie puțin mai negativ în raport cu exteriorul. Această diferență de sarcină este importantă în crearea condițiilor necesare procesului secundar. Prin urmare, pompa de sodiu-potasiu este o pompă electrogenă (o pompă care creează un dezechilibru de încărcare), creând un dezechilibru electric peste membrană și contribuind la potențialul membranei.

Urmăriți animația: Cum funcționează pompa de sodiu-potasiu (animație flash) a transportului activ într-o ATPază de sodiu-potasiu.

Transport activ secundar (co-transport)

Transportul activ secundar aduce ioni de sodiu și, eventual, alți compuși, în celulă. Deoarece concentrațiile ionilor de sodiu se acumulează în afara membranei plasmatice din cauza procesului primar de transport activ, acest lucru creează un gradient electrochimic. Dacă există o proteină de canal și este deschisă, ionii de sodiu vor trage prin membrană. Această mișcare transportă alte substanțe care se pot atașa la proteina de transport prin membrană ((Figura)). Mulți aminoacizi, precum și glucoza, intră într-o celulă în acest fel. Acest proces secundar stochează, de asemenea, ioni de hidrogen cu energie ridicată în mitocondriile celulelor vegetale și animale pentru a produce ATP. Energia potențială care se acumulează în ionii hidrogen depozitați se transformă în energie cinetică pe măsură ce ionii cresc prin proteina canal ATP sintază, iar acea energie transformă apoi ADP în ATP.


Dacă pH-ul din afara celulei scade, v-ați aștepta ca cantitatea de aminoacizi transportați în celulă să crească sau să scadă?

Rezumatul secțiunii

Gradientul combinat care afectează un ion include gradientul său de concentrație și gradientul său electric. Un ion pozitiv, de exemplu, s-ar putea difuza într-o zonă nouă, coborând gradientul său de concentrație, dar dacă se difuzează într-o zonă cu sarcină netă pozitivă, gradientul său electric îi împiedică difuzia. Când se tratează ioni în soluții apoase, trebuie să se ia în considerare combinațiile electrochimice și de gradient de concentrație, mai degrabă decât doar gradientul de concentrație. Celulele vii au nevoie de anumite substanțe care există în interiorul celulei în concentrații mai mari decât există în spațiul extracelular. Mutarea substanțelor în gradienții lor electrochimici necesită energie din celulă. Transportul activ folosește energia stocată în ATP pentru a alimenta acest transport. Transportul activ al materialelor de dimensiuni moleculare mici utilizează proteine ​​integrale în membrana celulară pentru a muta materialele. Aceste proteine ​​sunt similare pompelor. Unele pompe, care efectuează transportul activ primar, se cuplează direct cu ATP pentru a-și conduce acțiunea. În transportul comun (sau transportul secundar activ), energia din transportul primar poate muta o altă substanță în celulă și crește gradientul său de concentrație.

Art Connections

(Figura) Injectarea unei soluții de potasiu în sângele unei persoane este letală. Pedeapsa capitală și eutanasierea utilizează această metodă la subiecții lor. De ce credeți că o injecție cu soluție de potasiu este letală?

(Figura) Celulele au de obicei o concentrație mare de potasiu în citoplasmă și sunt scăldate într-o concentrație mare de sodiu. Injecția de potasiu disipează acest gradient electrochimic. În mușchiul inimii, potențialul de sodiu / potasiu este responsabil pentru transmiterea semnalului care determină contractarea mușchiului. Când acest potențial este disipat, semnalul nu poate fi transmis, iar inima nu mai bate. Injecțiile cu potasiu sunt, de asemenea, utilizate pentru a opri inima să nu bată în timpul intervenției chirurgicale.

(Figura) Dacă pH-ul din afara celulei scade, v-ați aștepta ca cantitatea de aminoacizi transportați în celulă să crească sau să scadă?

(Figura) O scădere a pH-ului înseamnă o creștere a ionilor H + încărcați pozitiv și o creștere a gradientului electric de-a lungul membranei. Transportul aminoacizilor în celulă va crește.

Răspuns gratuit

De unde obține celula energie pentru procesele de transport active?

Celula recoltează energie din ATP produsă de propriul său metabolism pentru a alimenta procesele de transport activ, cum ar fi activitatea pompelor.

Cum contribuie pompa de sodiu-potasiu la sarcina negativă netă a interiorului celulei?

Pompa sodiu-potasiu forțează trei ioni Na + (pozitivi) pentru fiecare doi ioni K + (pozitivi) în care pompează, astfel celula pierde o sarcină pozitivă la fiecare ciclu al pompei.

Glucoza din alimentele digerate intră în celulele epiteliale intestinale prin transport activ. De ce ar folosi celulele intestinale transportul activ atunci când majoritatea celulelor corpului utilizează difuzia facilitată?

Celulele epiteliale intestinale folosesc transportul activ pentru a-și îndeplini rolul specific de celule care transferă glucoza din alimentele digerate în fluxul sanguin. Celulele intestinale sunt expuse unui mediu cu niveluri de glucoză fluctuante. Imediat după masă, glucoza din lumenul intestinal va fi mare și se poate acumula în celulele intestinale prin difuzie. Cu toate acestea, atunci când lumenul intestinal este gol, nivelurile de glucoză sunt mai mari în celulele intestinale. Dacă glucoza se mișcă prin difuzie facilitată, acest lucru va determina glucoza să curgă înapoi din celulele intestinale și în intestin. Proteinele active de transport asigură faptul că glucoza se deplasează în celulele intestinale și nu se poate mișca înapoi în intestin. De asemenea, se asigură că transportul glucozei continuă să aibă loc chiar dacă nivelurile ridicate de glucoză sunt deja prezente în celulele intestinale. Acest lucru maximizează cantitatea de energie pe care corpul o poate recolta din alimente.

Schimbătorul de sodiu / calciu (NCX) transportă sodiu și calciu din celulele musculare cardiace. Descrieți de ce acest transportor este clasificat ca transport activ secundar.

NCX mută sodiul în josul gradientului său electrochimic în celulă. Deoarece gradientul electrochimic al sodiului este creat de pompa Na + / K +, o pompă de transport care necesită hidroliză ATP pentru a stabili gradientul, NCX este un proces de transport activ secundar.

Glosar


Spre deosebire de transportul pasiv, care folosește energia cinetică și entropia naturală a moleculelor care se deplasează în jos pe un gradient, transportul activ utilizează energia celulară pentru a le deplasa împotriva unui gradient, repulsie polară sau altă rezistență. Transportul activ este de obicei asociat cu concentrații mari de molecule de care are nevoie celula, cum ar fi ioni, glucoză și aminoacizi. Exemple de transport activ includ absorbția glucozei în intestine la om și absorbția ionilor minerali în celulele părului rădăcinii plantelor. [1]

În 1848, fiziologul german Emil du Bois-Reymond a sugerat posibilitatea transportului activ al substanțelor peste membrane. [2]

Rosenberg (1948) a formulat conceptul de transport activ pe baza unor considerații energetice [3], dar ulterior va fi redefinit.

O categorie de cotransportori care este deosebit de proeminentă în cercetarea privind tratamentul diabetului [5] este cotransportatorii de sodiu-glucoză. Acești transportatori au fost descoperiți de oamenii de știință de la Institutul Național de Sănătate. [6] Acești oameni de știință au observat o discrepanță în absorbția glucozei în diferite puncte ale tubulului renal al unui șobolan. Gena a fost apoi descoperită pentru proteina de transport intestinală a glucozei și legată de aceste sisteme de cotransport cu membrană de glucoză de sodiu. Prima dintre aceste proteine ​​de transport membranar a fost numită SGLT1 urmată de descoperirea SGLT2. [6] Robert Krane a jucat, de asemenea, un rol proeminent în acest domeniu.

Proteinele transmembranare specializate recunosc substanța și îi permit să se deplaseze pe membrană atunci când altfel nu ar fi, fie pentru că bistratul fosfolipidic al membranei este impermeabil la substanța mutată, fie pentru că substanța este deplasată în direcția gradientului său de concentrație. [7] Există două forme de transport activ, transport activ primar și transport activ secundar. În transportul activ primar, proteinele implicate sunt pompe care utilizează în mod normal energia chimică sub formă de ATP. Cu toate acestea, transportul secundar activ folosește energia potențială, care este de obicei derivată prin exploatarea unui gradient electrochimic. Energia creată dintr-un ion care se deplasează în jos cu gradientul său electrochimic este utilizată pentru a alimenta transportul unui alt ion care se deplasează împotriva gradientului său electrochimic. [8] Aceasta implică proteine ​​formatoare de pori care formează canale prin membrana celulară. Diferența dintre transportul pasiv și transportul activ este că transportul activ necesită energie și mută substanțele împotriva gradientului lor de concentrație respectiv, în timp ce transportul pasiv nu necesită energie celulară și mută substanțele în direcția gradientului lor de concentrație respectiv. [9]

Într-un antiporter, un substrat este transportat într-o direcție peste membrană, în timp ce altul este transportat în direcția opusă. Într-un simportor, două substraturi sunt transportate în aceeași direcție de-a lungul membranei. Procesele antiport și simport sunt asociate cu transportul activ secundar, ceea ce înseamnă că una dintre cele două substanțe este transportată împotriva gradientului său de concentrație, utilizând energia derivată din transportul unui alt ion (în mare parte ioni Na +, K + sau H +) în concentrația sa gradient.

Dacă moleculele de substrat se deplasează de la zone de concentrație mai mică la zone de concentrație mai mare [10] (adică în direcția opusă ca sau împotriva gradientul de concentrație), sunt necesare proteine ​​purtătoare transmembranare specifice. Aceste proteine ​​au receptori care se leagă de molecule specifice (de exemplu, glucoză) și le transportă prin membrana celulară. Deoarece energia este necesară în acest proces, este cunoscută sub numele de transport „activ”. Exemple de transport activ includ transportul de sodiu din celulă și potasiu în celulă de către pompa de sodiu-potasiu. Transportul activ are loc adesea în căptușeala internă a intestinului subțire.

Plantele trebuie să absoarbă sărurile minerale din sol sau din alte surse, dar aceste săruri există în soluție foarte diluată. Transportul activ permite acestor celule să preia săruri din această soluție diluată împotriva direcției gradientului de concentrație. De exemplu, clorură (Cl -) și azotat (NO3 -) ioni există în citosolul celulelor vegetale și trebuie transportați în vacuol. În timp ce vacuolul are canale pentru acești ioni, transportul acestora este împotriva gradientului de concentrație și, astfel, mișcarea acestor ioni este condusă de pompele de hidrogen sau pompele de protoni. [8]

Transportul activ primar, numit și transport activ direct, folosește direct energia metabolică pentru a transporta moleculele peste o membrană. [11] Substanțele care sunt transportate peste membrana celulară prin transportul activ primar includ ioni metalici, cum ar fi Na +, K +, Mg 2+ și Ca 2+. Aceste particule încărcate necesită pompe de ioni sau canale de ioni pentru a traversa membranele și a se distribui prin corp.

Majoritatea enzimelor care efectuează acest tip de transport sunt ATPaze transmembranare. O ATPază primară universală pentru toată viața animală este pompa de sodiu-potasiu, care ajută la menținerea potențialului celular. Pompa de sodiu-potasiu menține potențialul membranei prin mutarea a trei ioni Na + din celulă pentru fiecare doi [12] ioni K + mutați în celulă. Alte surse de energie pentru transportul activ primar sunt energia redox și energia fotonică (lumina). Un exemplu de transport activ primar care utilizează energie redox este lanțul de transport de electroni mitocondriale care folosește energia de reducere a NADH pentru a muta protoni peste membrana mitocondrială internă împotriva gradientului lor de concentrație. Un exemplu de transport activ primar folosind energia luminii sunt proteinele implicate în fotosinteză care utilizează energia fotonilor pentru a crea un gradient de protoni peste membrana tilacoidă și, de asemenea, pentru a crea putere de reducere sub formă de NADPH.

Model de transport activ Edit

Hidroliza ATP este utilizată pentru transportul ionilor de hidrogen împotriva gradientului electrochimic (de la o concentrație mică de ion de hidrogen). Fosforilarea proteinei purtătoare și legarea unui ion hidrogen induc o schimbare conformațională (formă) care determină ionii de hidrogen să fie transportați împotriva gradientului electrochimic. Hidroliza grupării fosfat legat și eliberarea ionului hidrogen restabilește apoi purtătorul la conformația sa originală. [13]

    : pompă de sodiu potasiu, pompă de calciu, pompă de protoni: ATP sintază mitocondrială, cloroplast ATP sintază: ATPaza vacuolară
  1. Transportor ABC (casetă de legare ATP): MDR, CFTR etc.

Transportorii de casete care leagă trifosfatul de adenozină (transportori ABC) cuprind o familie mare și diversă de proteine, care funcționează adesea ca pompe acționate de ATP. De obicei, există mai multe domenii implicate în structura generală a proteinei transportoare, incluzând două domenii de legare a nucleotidelor care constituie motivul de legare a ATP și două domenii transmembranare hidrofobe care creează componenta "porului". În termeni generali, transportorii ABC sunt implicați în importul sau exportul de molecule pe o membrană celulară, dar în cadrul familiei de proteine ​​există o gamă largă de funcții. [14]

La plante, transportorii ABC se găsesc adesea în membranele celulare și organele, cum ar fi mitocondriile, cloroplastul și membrana plasmatică. Există dovezi care susțin că transportatorii ABC de plante joacă un rol direct în răspunsul agentului patogen, transportul fitohormonului și detoxifiere. [14] Mai mult, anumiți transportori ABC de plante pot funcționa în exportul activ de compuși volatili [15] și metaboliți antimicrobieni. [16]

În florile petuniei (Petunia hybrida), transportorul ABC PhABCG1 este implicat în transportul activ al compușilor organici volatili. PhABCG1 se exprimă în petalele florilor deschise. În general, compușii volatili pot promova atracția organismelor de dispersie a semințelor și a polenizatorilor, precum și ajutoare în apărare, semnalizare, alelopatie și protecție. Pentru a studia proteina PhABCG1, s-au creat linii de interferență transgenice de ARN petunie cu scăderea PhABCG1 niveluri de expresie. În aceste linii transgenice, s-a observat o scădere a emisiilor de compuși volatili. Astfel, PhABCG1 este probabil implicat în exportul de compuși volatili. Experimentele ulterioare au implicat incubarea liniilor de control și transgenice care au exprimat PhABCG1 pentru a testa activitatea de transport care implică diferite substraturi. Ultimately, PhABCG1 is responsible for the protein-mediated transport of volatile organic compounds, such as benezyl alcohol and methylbenzoate, across the plasma membrane. [15]

Additionally in plants, ABC transporters may be involved in the transport of cellular metabolites. Pleiotropic Drug Resistance ABC transporters are hypothesized to be involved in stress response and export antimicrobial metabolites. One example of this type of ABC transporter is the protein NtPDR1. This unique ABC transporter is found in Nicotiana tabacum BY2 cells and is expressed in the presence of microbial elicitors. NtPDR1 is localized in the root epidermis and aerial trichomes of the plant. Experiments using antibodies specifically targeting NtPDR1 followed by Western blotting allowed for this determination of localization. Furthermore, it is likely that the protein NtPDR1 actively transports out antimicrobial diterpene molecules, which are toxic to the cell at high levels. [16]

In secondary active transport, also known as coupled transport sau cotransport, energy is used to transport molecules across a membrane however, in contrast to primary active transport, there is no direct coupling of ATP. Instead, it relies upon the electrochemical potential difference created by pumping ions in/out of the cell. [17] Permitting one ion or molecule to move down an electrochemical gradient, but possibly against the concentration gradient where it is more concentrated to that where it is less concentrated, increases entropy and can serve as a source of energy for metabolism (e.g. in ATP synthase). The energy derived from the pumping of protons across a cell membrane is frequently used as the energy source in secondary active transport. In humans, sodium (Na + ) is a commonly cotransported ion across the plasma membrane, whose electrochemical gradient is then used to power the active transport of a second ion or molecule against its gradient. [18] In bacteria and small yeast cells, a commonly cotransported ion is hydrogen. [18] Hydrogen pumps are also used to create an electrochemical gradient to carry out processes within cells such as in the electron transport chain, an important function of cellular respiration that happens in the mitochondrion of the cell. [19]

In August 1960, in Prague, Robert K. Crane presented for the first time his discovery of the sodium-glucose cotransport as the mechanism for intestinal glucose absorption. [20] Crane's discovery of cotransport was the first ever proposal of flux coupling in biology. [21] [22]

Cotransporters can be classified as symporters and antiporters depending on whether the substances move in the same or opposite directions.

Antiporter Edit

In an antiporter two species of ion or other solutes are pumped in opposite directions across a membrane. One of these species is allowed to flow from high to low concentration which yields the entropic energy to drive the transport of the other solute from a low concentration region to a high one.

An example is the sodium-calcium exchanger or antiporter, which allows three sodium ions into the cell to transport one calcium out. [23] This antiporter mechanism is important within the membranes of cardiac muscle cells in order to keep the calcium concentration in the cytoplasm low. [8] Many cells also possess calcium ATPases, which can operate at lower intracellular concentrations of calcium and sets the normal or resting concentration of this important second messenger. [24] But the ATPase exports calcium ions more slowly: only 30 per second versus 2000 per second by the exchanger. The exchanger comes into service when the calcium concentration rises steeply or "spikes" and enables rapid recovery. [25] This shows that a single type of ion can be transported by several enzymes, which need not be active all the time (constitutively), but may exist to meet specific, intermittent needs.

Symporter Edit

A symporter uses the downhill movement of one solute species from high to low concentration to move another molecule uphill from low concentration to high concentration (against its concentration gradient). Both molecules are transported in the same direction.

An example is the glucose symporter SGLT1, which co-transports one glucose (or galactose) molecule into the cell for every two sodium ions it imports into the cell. [26] This symporter is located in the small intestines, [27] heart, [28] and brain. [29] It is also located in the S3 segment of the proximal tubule in each nephron in the kidneys. [30] Its mechanism is exploited in glucose rehydration therapy [31] This mechanism uses the absorption of sugar through the walls of the intestine to pull water in along with it. [31] Defects in SGLT2 prevent effective reabsorption of glucose, causing familial renal glucosuria. [32]

Endocytosis and exocytosis are both forms of bulk transport that move materials into and out of cells, respectively, via vesicles. [33] In the case of endocytosis, the cellular membrane folds around the desired materials outside the cell. [34] The ingested particle becomes trapped within a pouch, known as a vesicle, inside the cytoplasm. Often enzymes from lysosomes are then used to digest the molecules absorbed by this process. Substances that enter the cell via signal mediated electrolysis include proteins, hormones and growth and stabilization factors. [35] Viruses enter cells through a form of endocytosis that involves their outer membrane fusing with the membrane of the cell. This forces the viral DNA into the host cell. [36]

Biologists distinguish two main types of endocytosis: pinocytosis and phagocytosis. [37]

  • In pinocytosis, cells engulf liquid particles (in humans this process occurs in the small intestine, where cells engulf fat droplets). [38]
  • In phagocytosis, cells engulf solid particles. [39]

Exocytosis involves the removal of substances through the fusion of the outer cell membrane and a vesicle membrane. [40] An example of exocytosis would be the transmission of neurotransmitters across a synapse between brain cells.


7.11: Active Transport - Biology

What is the definition of active transport?

  • The movement of substances from a more dilute solution to a more concentrated solution
  • The movement of substances from a more concentrated solution to a more dilute solution
  • Net movement of water molecules from an area of higher to lower concentration across a partially permeable membrane
  • Spreading out of particles
2. Întrebare

What process must take place in order for active transport to occur?

3 . Întrebare

What is the difference in concentration of a substance between two locations called?

4 . Întrebare

Which process happens against a concentration gradient?

5 . Întrebare

What does active transport require?

  • Energie
  • A higher to lower concentration gradient
  • A correct temperature
  • The right enzymes
6 . Întrebare

What is the source for the energy used in active transport?

  • Respiration to release energy from glucose
  • Circulaţie
  • Excretion
  • Reproducere
7. Întrebare

Which way do substances move overall in active transport?

  • From a more dilute to a more concentrated solution, against the concentation gradient
  • There is no movement involved
  • From a more concentrated to a more dilute solution, against the concentation gradient
  • There is no overall movement, but particles move in both directions
8 . Întrebare

What type of substances can take part in active transport?

9 . Întrebare

What type of substances can take part in active transport?

10 . Întrebare

What do cells that do lots of active transport have?

  • Lots of mitochondria
  • Lots of ribosomes
  • Large nuclei
  • Strong cellulose cell walls
11 . Întrebare

Why do cells that do active transport have lots of mitochondria?

  • To provide the energy needed for active transport
  • To support the organism's structure
  • To aid diffusion
  • To aid osmosis
12 . Întrebare

Where does active transport happen in the body?

  • In the small intestine/gut
  • In the lungs
  • In the eyes
  • In the nervous sytem
13 . Întrebare

What substance is moved by active transport in the gut?

14 . Întrebare

What is this substance used for?

15 . Întrebare

A plant has low levels of glucose. Ce inseamna asta?

  • It cannot properly do active transport so will not get the correct nutrients
  • It has no sunlight so will not get the correct nutrients
  • It cannot do osmosis so will not get the correct nutrients
  • It cannot do diffusion so will not get the correct nutrients
16. Întrebare

What do plants get by using active transport?

17 . Întrebare

What cells absorb these mineral ions?

18 . Întrebare

Why do plants require mineral ions?

  • All of these answers
  • For healthy growth
  • For cell and tissue repair
  • For cell replacement
19 . Întrebare

What is a similarity between active transport and osmosis?

  • Needs a partially permeable membrane
  • Involves water only
  • Requires energy
  • High to low concentration
20 . Întrebare

What is a similarity between active transport and diffusion?

  • Involves transport of solutes
  • How oxygen leaves a leaf
  • How minerals get into root hair cells
  • Involves water only
21. Întrebare

What is a similarity between diffusion, osmosis and active transport?

  • Occurs in nature
  • Needs a partially permeable membrane
  • How water keeps plant cells turgid
  • How neurotransmitters move across a synapse
22 . Întrebare

Which process transports oxygen into the body?

23 . Întrebare

Which process transports sugar molecules in the gut?

24 . Întrebare

Which process transports water molecules in a plant?

25 . Întrebare

Which process transports minerals against the concentration gradient into the root hair cell?

Course Navigation

Product tags

Abonati-va

Privacy Overview

Necessary cookies are absolutely essential for the website to function properly. This category only includes cookies that ensures basic functionalities and security features of the website. These cookies do not store any personal information.

Any cookies that may not be particularly necessary for the website to function and is used specifically to collect user personal data via analytics, ads, other embedded contents are termed as non-necessary cookies. It is mandatory to procure user consent prior to running these cookies on your website.


Defining Active and Passive Transport

Active and passive transport processes are two ways molecules and other materials move in and out of cells and across intracellular membranes. Active transport is the movement of molecules or ions against a concentration gradient (from an area of lower to higher concentration), which does not ordinarily occur, so enzymes and energy are required.

Passive transport is the movement of molecules or ions from an area of higher to lower concentration. There are multiple forms of passive transport: simple diffusion, facilitated diffusion, filtration, and osmosis. Passive transport occurs because of the entropy of the system, so additional energy isn't required for it to occur.


Proteins in the Membrane

Active transport usually happens across the cell membrane. There are thousands of proteins embedded in the cell's lipid bilayer. Those proteins do much of the work in active transport. They are positioned to cross the membrane so one part is on the inside of the cell and one part is on the outside. Only when they cross the bilayer are they able to move molecules and ions in and out of the cell. The membrane proteins are very specific. One protein that moves glucose will not move calcium (Ca) ions. There are hundreds of types of these membrane proteins in the many cells of your body.

Many times, proteins have to work against a concentration gradient. That term means they are pumping something (usually ions) from areas of lower to higher concentration. This happens a lot in neurons. The membrane proteins are constantly pumping ions in and out to get the membrane of the neuron ready to transmit electrical impulses.


Question 1.
Dry seeds kept in water swell due to
(a) absorption
(b) diffusion
(c) imbibition
(d) none of these

Answer: (c) imbibition
Explicaţie:
Imbibition is a type of diffusion in which water is absorbed by solids or colloids which leads to increase in volume. This happens in case of dry wood and seeds.

Question 2.
Choose the correct statement/statements. Pumps in active transport are A. Lipids that bind molecules to pass them through the membrane. B. Transport molecules uphill. C. These are specific transporters. D. These are sensitive to inhibitors.
(a) A and C
(b) A, B and D
(c) B, C and D
(d) C and D

Answer: (c) B, C and D
Explicaţie:
Pumps in active transport are proteins that bind molecules to pass them through the membrane.

Question 3.
Which of the following is the unit of ψ?
(a) Pascal
(b) Joule
(c) Newton
(d) Electron volt

Answer: (a) Pascal
Explicaţie:
Psi or ψ is expressed in pressure units e.g. pascals.

Question 4.
Two cells A and B are contiguous. Cell A has osmotic pressure 10 atm, turgor pressure 7 atm and diffusion pressure deficit 3 atm. Cell B has osmotic pressure 8 atm, turgor pressure 3 atm and diffusion pressure deficit 5 atm. The result will be:
(a) No movement of water
(b) Movement of water from cell B to A
(c) Movement of water from cell A to B
(d) Equilibrium between the two

Answer: (c) Movement of water from cell A to B

Question 5.
Which of the following is decreased during increase in humidity in the atmosphere?
(a) Transpiration
(b) Photosynthesis
(c) Respiration
(d) Glycolysis

Answer: (a) Transpiration
Explicaţie:
With the increase in humidity in atmosphere, rate of transpiration decreases.

Întrebarea 6:
Ψs Este mereu
(a) positive
(b) zero
(c) negative
(d) one

Answer: (c) negative
Explicaţie:
Ψs is always negative.

Question 7.
Two types of molecules cross the membrane in the same direction, it is called as
(a) Uniport
(b) Symport
(c) Antiport
(d) Multiport

Answer: (b) Symport
Explicaţie:
In symport, two types of molecules cross the membrane in the same direction.

Question 8.
Diffusion rate is affected by
(a) temperature
(b) membrane permeability
(c) gradient of concentration
(d) all of these

Answer: (d) all of these
Explicaţie:
Diffusion rate is affected by the gradient of concentration, permeability of the membrane separating them, temperature and pressure.

Question 9.
Cells shrink in _________ solution.
(a) isotonic
(b) hypotonic
(c) hypertonic
(d) hypotonic and hypertonic

Answer: (c) hypertonic
Explicaţie:
In hypertonic solution, external solution is more concentrated as compared to cytoplasm.
Cells shrink in hypertonic solutions.

Question 10.
Which of the following is true about diffusion?
(a) There is no expenditure of energy.
(b) Molecules move in Brownian motion.
(c) Substances moves from the region of higher concentration to the region of lower concentration.
(d) Diffusion depends on the type of living system.

Answer: (d) Diffusion depends on the type of living system.
Explicaţie:
Diffusion is a slow process, it is not dependent on the living systems.

Question 11.
Which of the following is true about diffusion?
(a) There is no expenditure of energy.
(b) Molecules move in Brownian motion.
(c) Substances moves from the region of higher concentration to the region of lower concentration.
(d) Diffusion depends on the type of living system.

Answer: (d) Diffusion depends on the type of living system.
Explicaţie:
Diffusion is a slow process, it is not dependent on the living systems.

Question 12.
Water is lost in a liquid state in some plants through hydathodes. These hydathodes
(a) do not show any specificity in opening and closing
(b) remain closed during day
(c) remain closed at night
(d) remain always open

Answer: (d) remain always open

Question 13.
If pressure greater than atmospheric pressure is applied to pure water, the water potential
(a) increases
(b) decreases
(c) remains same
(d) atmospheric pressure does not affect water potential

Answer: (a) increases
Explicaţie:
If a pressure greater than atmospheric pressure is applied to pure water, the water potential increases.

Question 14.
Choose the correct sequence of water movement in the plants.
(a) Cortex, protoxylem, endodermis, root hair, pericycle, metaxylem
(b) Root hair, cortex, endodermis, pericycle, protoxylem, metaxylem
(c) Root hair, protoxylem, metaxylem, pericycle, cortex, endodermis
(d) Root hair, pericycle, endodermis, cortex, protoxylem, metaxylem

Answer: (b) Root hair, cortex, endodermis, pericycle, protoxylem, metaxylem
Explicaţie:
Water is absorbed from soil by root hair. This is then carried by cortex,then passed to endodermis.
Endodermis passes water to Perivale then to protoxylem and metaxylem.

Question 15.
Wilting of a plant results from excessive
(a) respiration
(b) fotosinteza
(c) absorption
(d) transpiration

Question 16.
Cohesion theory of water movement in plants was put forth by
(a) Henry Dixon
(b) F. F. Blackman
(c) Melvin cycle
(d) Hans. A. Krebs

Întrebarea 17.
Diffusion rate is affected by
(a) temperature
(b) membrane permeability
(c) gradient of concentration
(d) all of these

Answer: (d) all of these
Explicaţie:
Diffusion rate is affected by the gradient of concentration, permeability of the membrane separating them, temperature and pressure.

Întrebarea 18.
When a plant is girdled (ringed)
(a) the root and shoot die at the same time
(b) the shoot dies first
(c) the root dies first
(d) neither root nor shoot will die

Answer: (c) the root dies first

Întrebarea 19.
Choose the correct statement/statements. Pumps in active transport are A. Lipids that bind molecules to pass them through the membrane. B. Transport molecules uphill. C. These are specific transporters. D. These are sensitive to inhibitors.
(a) A and C
(b) A, B and D
(c) B, C and D
(d) C and D

Answer: (c) B, C and D
Explicaţie:
Pumps in active transport are proteins that bind molecules to pass them through the membrane.

Întrebarea 20.
Assertion (A): K+ ion accumulation found in Nitella depends on its respiratory activity. Reason (R): Absorption of all ions in plants completely depends on the usage of metabolic energy. Răspunsul corect este
(a) A and R are true and R is the correct explanation of A
(b) A and R are true but R is not the correct explanation of A
(c) A is true but R is false
(d) A is false but R is true

Answer: (c) A is true but R is false

We hope the given NCERT MCQ Questions for Class 11 Biology Chapter 11 Transport in Plants with Answers Pdf free download will help you. If you have any queries regarding CBSE Class 11 Biology Transport in Plants MCQs Multiple Choice Questions with Answers, drop a comment below and we will get back to you soon.


Difference Between Primary and Secondary Active Transport

Definiție

Primary Active Transport: Primary active transport is the transport of molecules against a concentration gradient by the use of energy from ATP.

Secondary Active Transport: Secondary active transport is the transport of two different molecules across a transport membrane using energy in other forms than ATP.

Coupled Transport

Primary Active Transport: A single molecule is transported in primary active transport.

Secondary Active Transport: Two types of molecules are transported at once in secondary active transport.

Source of Energy

Primary Active Transport: Primary active transport uses energy from ATP.

Secondary Active Transport: The concentration gradient of the driving ion provides the energy for the transport of driven ion/molecule against its concentration gradient in secondary active transport.

Types of Molecules

Primary Active Transport: Ions like sodium, potassium, and calcium are transported across the cell membrane in primary active transport.

Secondary Active Transport: Ions serve as driving molecules, while ions or other molecules serve as driven molecules.

Tipuri

Primary Active Transport: Transmembrane proteins are unique to the ion transported through them.

Secondary Active Transport: Symports and antiports are the two types of transmembrane proteins in secondary active transport.

Exemple

Primary Active Transport: Sodium-potassium pump, calcium pump in the muscles, and proton pump in the stomach are the examples of the primary active transport.

Secondary Active Transport: Glucose-sodium pump, Na + /Ca 2+ exchanger, and sodium/phosphate cotransporter are the examples of secondary active transport.

Concluzie

Primary and secondary active transport are the two variations of active transport of molecules across biological membranes. The main difference between primary and secondary active transport is the source of energy used by each transport method in order to transport molecules across the cell membrane. Primary active transport utilizes the energy of ATP to transport a single molecule at a time across the cell membrane. Secondary active transport transports two molecules across the membrane at a time the concentration gradient of the driving ion provides energy for the transport of driven molecule in secondary active transport.

Referinţă:

1. “Active transport.” Khan Academy. N.p., n.d. Web. Available here. 15 June 2017.
2. “Primary Active Transport.” Boundless. N.p., 26 May 2016. Web. Available here. 15 June 2017.
3. “Secondary Active Transport.” PhysiologyWeb. N.p., n.d. Web. Available here. 15 June 2017.

Amabilitatea imaginii:

1. “Blausen 0818 Sodium-PotassiumPump” Blausen.com staff (2014). “Medical gallery of Blausen Medical 2014”. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436. – Own work (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Figure 05 03 04” By CNX OpenStax –(CC BY 4.0) via Commons Wikimedia

About the Author: Lakna

Lakna, a graduate in Molecular Biology & Biochemistry, is a Molecular Biologist and has a broad and keen interest in the discovery of nature related things