Транспорт іонів та інших речовин через мембрани, його види, механізм реалізації.

ВИСНОВОК

до першого питання:

Таким чином мембрани оточують клітину, відокремлюючи її вміст від навколишнього середовища, і розділяють клітини на окремі структури – органоїди, виконують ряд функцій. На рівні клітини більшість фізіологічних процесів відбувається за участю мембран.

Існує два основних типи перенесення: пасивний (фільтрація, дифузія, полегшена дифузія, осмос) і активний (робота мембранних білкових «насосів»).

Пасивний транспорт. Фільтрація здійснюється через мембранні білкові канали – пори, залежить від різниці тиску зовні і всередині клітини і проникності мембрани для рідини і низькомолекулярних речовин. Діаметр пор надзвичайно малий, тому фільтруються тільки низькомолекулярні речовини, вода і деякі іони.

Дифузія – пасивне пересування молекул або іонів за градієнтом концентрації (з області високої концентрації в область низької). Осмос являє собою окремий випадок дифузії розчинника через напівпроникну мембрану, не проникну розчинені речовини.

Пасивний транспорт не вимагає витрат енергії.

Активний транспорт. Це універсальний для всіх видів мембран перенесення речовин проти концентраційних або електрохімічних градієнтів (з області низькій концентрації в область високої). Міжклітинна середу містить іонів натрію в 10 разів, іонів хлору в 50 разів більше, а іонів калію в 30 разів менше, ніж цитоплазма. За допомогою активного транспорту переносяться гідрофільні полімерні молекули, неорганічні іони (Na, Ca, K), водень, цукру, амінокислоти, вітаміни, гормони і лікарські речовини. Активний транспорт здійснюється з обов'язковою витратою енергії, що утворюється при розщепленні (окисне фосфорилювання) аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ).

Розглянемо роботу Na⁺-K⁺ помпи (рис. 3), в якому беруть участь іони Na⁺ і K⁺ і фермент АТФ-аза. АТФ-аза складається з двох субодиниць і може змінювати свою структуру, відкриватися в зовнішню або внутрішню поверхню мембрани. Поруч розташовується молекула АТФ. Коли молекула АТФ-аза відкрита в зовнішню поверхню, то до її активної частини приєднується іон K⁺, що активує АТФ-азу і вона розщеплює АТФ. Енергія, яка виділяється, використовується на конформаційні зміни молекули, і вона відкривається в бік внутрішньої поверхні мембрани, іони калію надходять у клітку. Пізніше до молекули АТФ-ази з боку цитоплазми приєднуються іони натрію, що призводить до активації і розщепленню АТФ з виділенням енергії. АТФ-аза відкривається в бік зовнішньої поверхні, і іони натрію виділяються в міжклітинну середу. За один цикл з клітки виводиться 3 іона Na⁺ і входить 2 іона K⁺.

Різновидом активного транспорту, пов'язаної з діяльністю самої клітини, є мікровезікулярного транспорт (піноцитозу, екзоцитоз і фагоцитоз). При піноцитозі відбувається активне поглинання клітиною рідини з навколишнього середовища з формуванням бульбашок і подальшим перенесенням їх через цитоплазму. Процес злиття пухирців з мембраною клітини і виділення клітиною речовини у вигляді секреторних гранул або вакуолей називається екзоцитоз. Явище фагоцитозу полягає в здатності клітин активно захоплювати і поглинати мікроорганізми, зруйновані клітини і чужорідні частинки.

Рисунок 3 – Схема калій-натрієвого насоса: а) активні центри захопили іон калію зовні і іон натрію всередині клітини; б) білкова молекула, яка захопила іони, повернулася на 180° за рахунок енергії АТФ і звільнила захоплені іони, при цьому калій потрапив усередину клітини , а іон натрію був викинутий назовні; в) молекула знову повернулася на 180° і готова до захоплення нових іонів.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Збудливі тканини. Роль клітинних мембран в утворенні збудження.	\|	ВИСНОВОК

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.012 сек.