Transport aktywny — pompa sodowo-potasowa
Co zrobimy: Uruchomimy pompę sodowo-potasową i porównamy ją z transportem biernym, sprawdzając, kiedy komórka musi zużyć energię.
Co widzisz na ekranie: Błonę komórkową z pompą, która kosztem rozkładanego ATP przenosi 3 jony sodu na zewnątrz i 2 jony potasu do wnętrza — wbrew gradientowi; obok, dla porównania, bierna dyfuzja idąca z gradientem bez energii. Suwak ATP i przełącznik typu transportu. Odczyty: typ transportu, kierunek względem gradientu, zużycie ATP i stosunek przenoszonych jonów.
Dam Ci opis procesu — oceń, czy to transport bierny (za darmo, z gradientem), czy aktywny (wbrew gradientowi, z ATP).
Co się właśnie stało?
Pompa przenosiła jony WBREW gradientowi stężeń — z miejsca, gdzie było ich mniej, tam, gdzie było ich więcej. Takiego transportu nie da się zrobić za darmo: napędza go energia z ATP.
Transport bierny vs aktywny:
BIERNY (dyfuzja, osmoza): substancje przemieszczają się ZGODNIE z gradientem stężeń — z miejsca o wyższym stężeniu do niższego. Nie wymaga energii — dzieje się „sam". AKTYWNY: przenosi substancje PRZECIW gradientowi (od niższego stężenia do wyższego). To „pod górę", więc WYMAGA ENERGII, którą dostarcza rozkład ATP.
Pompa sodowo-potasowa (Na⁺/K⁺-ATPaza):
to białko błonowe, które w każdym cyklu wypompowuje 3 jony sodu na zewnątrz komórki i wpompowuje 2 jony potasu do środka — wbrew ich gradientom. Dzięki temu komórka utrzymuje odpowiednie stężenia jonów, potencjał błonowy (kluczowy dla nerwów i mięśni) oraz swoją objętość.
Po co Ci to na maturze:
odróżnianie transportu biernego od aktywnego, rola ATP i mechanizm pompy sodowo-potasowej (3 Na⁺ : 2 K⁺) to ważne zagadnienia z transportu przez błony. Chwyt: „pod górę" (przeciw gradientowi) = potrzeba energii.
Zapamiętaj: transport aktywny idzie PRZECIW gradientowi stężeń i wymaga ATP; pompa sodowo-potasowa wyrzuca 3 Na⁺ i wprowadza 2 K⁺, utrzymując potencjał błonowy.
Teoria i wzory
Transport aktywny vs bierny
- bierny — zgodnie z gradientem stężeń, bez energii (dyfuzja prosta i ułatwiona)
- aktywny — wbrew gradientowi (z obszaru niższego do wyższego stężenia), wymaga energii z ATP
Pompa sodowo-potasowa
To białko błonowe, które kosztem jednej cząsteczki ATP przenosi jony wbrew gradientom w stałym stosunku:
Efekt: na zewnątrz przeważa , wewnątrz ; powstaje różnica ładunków.
Po co to komórce
- utrzymanie potencjału błonowego (praca nerwów i mięśni)
- regulacja objętości komórki i stężeń jonów
- napęd wtórnego transportu innych substancji
Oznaczenia: — jon sodu, — jon potasu, stosunek na jedną cząsteczkę ATP.
Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.
Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.
Najczęstsze pytania
›Czym różni się transport aktywny od biernego?
Aktywny przenosi substancje przeciw gradientowi stężeń i wymaga energii (ATP); bierny idzie z gradientem i energii nie potrzebuje.
›Jak działa pompa sodowo-potasowa?
Wypompowuje 3 jony Na⁺ na zewnątrz komórki i wpompowuje 2 jony K⁺ do środka, wbrew gradientom, zużywając ATP.
›Po co komórce transport aktywny?
By utrzymać odpowiednie stężenia jonów, potencjał błonowy (ważny dla nerwów i mięśni) oraz właściwą objętość komórki.