Konu anlatımı
Hücreler bazı maddeleri, dışarıda çok az bulunmalarına rağmen içeride biriktirebilir. Bunun için derişim farkına karşı çalışmaları ve enerji harcamaları gerekir. Bu alt başlıkta aktif taşımayı ve pasif taşımadan farkını göreceksin.
Aktif taşıma nedir?
Maddelerin az yoğun oldukları yerden çok yoğun oldukları yere, yani derişim farkına karşı taşınmasına aktif taşıma denir. Bu taşıma zardaki taşıyıcı proteinlerle gerçekleşir ve ATP harcanır. Her taşıyıcı protein belirli maddeleri taşır. Aktif taşıma enerji gerektirdiği için yalnızca canlı hücrelerde görülür; hücre ölünce ya da ATP üretimi durunca aktif taşıma da durur ve maddeler derişim farkı yönünde yayılarak dengeye doğru gider.
Örnekler
Hayvan hücrelerinin çoğu, zarlarındaki pompalarla sodyum iyonlarını sürekli dışarı, potasyum iyonlarını içeri taşır. Bu yüzden hücre içinde potasyum, hücre dışında sodyum derişimi yüksektir; bu fark sinir ve kas hücrelerinin çalışması için gereklidir. Bazı deniz canlıları iyotu deniz suyundakinden kat kat yüksek derişimde biriktirir. Hücreler, dışarıdaki derişim düşük olduğunda bile ihtiyaç duydukları bazı besin ve mineralleri aktif taşımayla almayı sürdürebilir.
Aktif ve pasif taşıma
Pasif taşımada maddeler çok yoğun yerden az yoğun yere geçer ve enerji harcanmaz; difüzyon ve osmoz canlı ve cansız ortamlarda görülür. Kolaylaştırılmış difüzyon ile aktif taşımanın ortak yanı, ikisinde de taşıyıcı protein kullanılmasıdır; ama kolaylaştırılmış difüzyon derişim farkı yönünde ve enerjisiz, aktif taşıma derişim farkına karşı ve ATP harcanarak gerçekleşir. Endositoz ve ekzositoz da enerji gerektirdiği için ATP üretimi durduğunda durur.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. Bir hücreye ATP üretimini durduran bir zehir veriliyor. Hücre zarından gerçekleşen difüzyon, kolaylaştırılmış difüzyon, osmoz, aktif taşıma, endositoz ve ekzositozdan hangileri durur?
Çözüm. ATP harcanarak gerçekleşen olaylar durur: aktif taşıma, endositoz ve ekzositoz. Difüzyon ve osmoz moleküllerin kendi hareketiyle gerçekleştiği için sürer. Kolaylaştırılmış difüzyon taşıyıcı protein kullanır, ama enerji harcamaz; bu yüzden zehirden etkilenmez ve sürer. Zamanla aktif taşımayla korunan derişim farkları azalır ve maddeler difüzyonla dengeye doğru yayılır.
Örnek 2. Bir hücrede X maddesinin hücre içindeki derişimi dışarıdakinden 20 kat fazladır ve hücre X maddesini almaya devam etmektedir. Ortama oksijen verilmesi kesilince X maddesinin hücreye girişi duruyor. X maddesi hangi yolla taşınıyor? Neden?
Çözüm. X maddesi az yoğun olduğu dış ortamdan çok yoğun olduğu hücre içine, yani derişim farkına karşı taşınmaktadır; bu ancak aktif taşımayla olabilir. Oksijen kesilince hücrede oksijenli solunum durur ve ATP üretimi büyük ölçüde azalır. ATP olmadan taşıyıcı proteinler maddeyi derişim farkına karşı taşıyamaz; bu yüzden giriş durur. Sonuç, X maddesinin aktif taşımayla alındığını doğrular.
Sık yapılan hatalar
- Aktif taşımanın derişim farkı yönünde gerçekleştiğini sanmak.
- Taşıyıcı protein kullanan her taşımanın enerji harcadığını düşünmek.
- ATP üretimi durunca osmoz ve difüzyonun da duracağını sanmak.
- Aktif taşıma: az yoğun → çok yoğun; taşıyıcı protein ve ATP gerekir; yalnızca canlı hücrede görülür.
- Kolaylaştırılmış difüzyon ve aktif taşıma taşıyıcı kullanır; enerji yalnızca aktif taşımada harcanır.
- ATP üretimi durursa aktif taşıma, endositoz ve ekzositoz durur; difüzyon ve osmoz sürer.