主な相違点 – 一次活性輸送と二次活性輸送
能動輸送とは、酵素の働きと細胞エネルギーの使用により、濃度勾配に逆らって細胞膜を越えて分子を移動させることです。
能動輸送は、分子の輸送に使用されるエネルギー源によって、一次能動輸送と二次能動輸送の2種類に分けられます。
一次活性輸送と二次活性輸送の主な違いは、一次活性輸送ではATPの分解によって分子が輸送されるのに対し、二次活性輸送では、ある分子の濃度勾配をエネルギー源として、別の分子が後者の濃度勾配に逆らって輸送される点です。
プライマリーアクティブ輸送とは
一次活性輸送とは、ATPのエネルギーを用いて、濃度勾配に逆らって分子を輸送することである。
膜貫通タンパク質は、細胞膜を介した分子の通過を制御する役割を担っている。
膜貫通タンパク質は、細胞質側の面に1つ以上のATP結合部位を持つ。
一次能動輸送では、エネルギーは膜貫通タンパク質に、そして濃度勾配に伝達される。
一次活性輸送は、細胞の静止電位を維持するナトリウム／カリウムポンプ（Na+/K+ ATPase）が最も顕著です。
ATPの加水分解により、3つのナトリウムイオンが細胞外に、2つのカリウムイオンが細胞内に送り出される。
ここでは、ナトリウムイオンは10mMの低濃度から145mMの高濃度まで輸送される。
カリウムイオンは細胞内の140mMの濃度から細胞外液の5mMの濃度に輸送される。
プロトン・カリウムポンプ（H+/K+ ATPase）は胃の粘膜に存在し、胃内を酸性に保っている。
セカンダリーアクティブ輸送とは
二次輸送とは、電気化学的勾配を利用して、濃度勾配に逆らって分子を輸送するもう一つのタイプの能動輸送です。
二次能動輸送に関わる膜貫通タンパク質は、2種類の分子を同時に輸送することから、コトランスポーターと呼ばれる。
そのため、二次的な能動輸送はイオン結合輸送と呼ばれている。
通常、イオン（駆動イオン）はその電気化学的勾配を利用して輸送され、別のイオンまたは溶質（駆動イオン/分子）は電気化学的勾配に逆らって輸送される。
駆動イオンの濃度勾配は、駆動イオン/分子を後者の濃度勾配に逆らって輸送するためのエネルギーを提供します。
駆動イオンの濃度勾配の維持は、一次的な能動輸送によって達成される。
二次的な能動輸送には、シンポートとアンチポートの2種類があります。
シンポートでは、駆動分子と被駆動分子が同じ方向に輸送される。
Na+/グルコース共輸送体（SGLT1）は、ナトリウムとグルコースの両方が細胞内に輸送されるシンポートの例です。
腎臓の近位尿細管や小腸に存在する。
アンチポートでは、駆動イオンと被駆動イオンが反対方向に輸送される。
筋肉細胞のNa+/Ca2+交換体（NCX）は、ナトリウムイオンを細胞内に輸送し、カルシウムイオンを細胞外に輸送している。
図2にNa/Glucoseポンプを示す。
：図2 ナトリウム／グルコースポンプ
一次輸送と二次輸送の共通点
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一次活性輸送と二次活性輸送は、ともに活性輸送法です。
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どちらの方法も、低濃度から高濃度へ、濃度勾配に逆らって分子を送り出すことに関与している。
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一次、二次とも膜貫通型タンパク質が関与している。
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膜貫通型タンパク質は、膜を通過して輸送される分子に特異的です。
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どちらの輸送方法も、細胞膜を通過する分子の動きを速くすることが主な目的です。
一次アクティブ輸送と二次アクティブ輸送の違い
定義
一次的な能動輸送。
一次活性輸送とは、ATPのエネルギーを使って、濃度勾配に逆らって分子を輸送することである。
二次的能動輸送。
二次的能動輸送とは、ATP以外のエネルギーを用いて、輸送膜を越えて2つの異なる分子を輸送することである。
輸送の連動
一次能動輸送。
一次能動輸送：1つの分子が輸送される。
二次的能動輸送。
二次能動輸送：一度に2種類の分子を輸送する。
エネルギー源
一次能動輸送。
一次輸送はATPをエネルギー源としている。
二次的な能動輸送。
駆動イオンの濃度勾配をエネルギー源として、その濃度勾配に逆らって駆動イオン/分子を輸送するのが二次能動輸送です。
分子の種類
一次能動輸送。
ナトリウム、カリウム、カルシウムなどのイオンは、一次活性輸送で細胞膜を越えて輸送される。
二次的な能動輸送。
イオンが駆動分子となり、イオンや他の分子が被駆動分子となる。
タイプ
一次的な能動輸送。
膜貫通型：膜貫通型タンパク質は、輸送されるイオンに特異的です。
二次的能動輸送。
二次活性輸送の膜貫通タンパク質には、シンポートとアンチポートの2種類があります。
例
一次的な能動輸送。
ナトリウム・カリウムポンプ、筋肉のカルシウムポンプ、胃のプロトンポンプなどが一次活性輸送の例です。
二次的な能動輸送。
グルコース・ナトリウムポンプ、Na+/Ca2+交換体、ナトリウム・リン酸共輸送体などが二次的な活性輸送の例です。
結論
一次活性輸送と二次活性輸送は、生体膜を介した分子の能動輸送の2つのバリエーションです。
一次活性輸送と二次活性輸送の主な違いは、それぞれの輸送方法が細胞膜を越えて分子を輸送するために使用するエネルギー源です。
一次活性輸送は、ATPのエネルギーを利用して、一度に1つの分子を細胞膜を横切って輸送する。
二次活性輸送では、駆動イオンの濃度勾配が駆動分子の輸送のエネルギー源となり、一度に2つの分子を膜越えに輸送する。
