一次・二次アクティブ伝送

能動輸送とは、生体膜を通して多くの物質を輸送する方法であり、その濃度勾配を打ち消すものである。分子を濃度勾配に押し上げるためには、自由エネルギーが消費される。真核細胞では、細胞の細胞膜とミトコンドリアや葉緑体などの特殊な小器官の膜で発生する。能動輸送には、細胞膜にある特異性の高い**キャリアータンパク質が必要です。キャリアータンパク質は濃度勾配を越えて物質を運ぶ能力があるため、「ポンプ」と呼ばれます。活性輸送の主な役割は、細胞の溶解を防ぐこと、細胞膜の両側で異なるイオンの濃度を不均等に保つこと、細胞膜の電気化学的平衡を保つことなどである。能動輸送には、一次能動輸送と二次能動輸送の2種類があります。

主な能動輸送とは？

一次活性輸送では、正電荷イオン（H+、Ca2+、Na+、K+）がトランスポータータンパク質によって膜を通過して輸送される。光子ポンプ、カルシウムポンプ、ナトリウム・カリウムポンプなどの主要な活性型輸送ポンプは、細胞の生命維持に不可欠なものである。例えば、カルシウムポンプは、分泌、微小管の集合、筋収縮などの細胞活動を制御するために重要な、膜を横切るCa2+勾配を維持している。さらに、Na+/K+ポンプが膜貫通電位を維持している。

二次的能動輸送とは？

二次能動輸送ポンプのエネルギー源は、一次エネルギーポンプで確立されたイオン濃度勾配である。このように、移動物質と駆動力を担う移動イオンは常に結合している。ほとんどの動物細胞では、二次的な活性輸送の駆動力はNa+/K+の濃度勾配である。二次的な能動輸送は、対向輸送（交換拡散）と共輸送（共輸送）と呼ばれる2つのメカニズムで行われる。逆輸送では、駆動イオンと輸送分子が逆方向に移動する。ほとんどのイオンはこのメカニズムで交換される。例えば、塩化物イオンと重炭酸イオンが膜を隔てて連行されるのは、このメカニズムによるものである。等方性運動では、溶質と駆動イオンは同じ方向に移動する。例えば、グルコースなどの糖やアミノ酸は、このメカニズムによって細胞膜を越えて運ばれる。

一次活性輸送と二次活性輸送の違いは何ですか？

-一次活性輸送では、タンパク質のATP加水分解が直接輸送の動力となるが、二次活性輸送では、ATP加水分解が間接的に輸送の動力となる。

-一次活性輸送に関わるタンパク質とは異なり、二次活性輸送に関わるタンパク質は、ATP分子を破壊しない。

-自律型アクティブトランスファーポンプで生成されたイオンポンプの2次アクティブポンプ駆動。

-H+、Ca2+、Na+、K+などのイオンは一次活性型ポンプで、グルコース、アミノ酸、イオン（重炭酸や塩化物など）は二次活性型輸送で膜を通して輸送される。