Симпорт, антипорт и унипорт.

Мембранный транспорт веществ различается также по направлению их перемещения и количеству переносимых данным переносчиком веществ:

1) унипорт — транспорт одного вещества в одном направлении в зависимости от градиента

2) симпорт — транспорт двух веществ в одном направлении через один переносчик.

3) антипорт — перемещение двух веществ в разных направлениях через один переносчик.

Унипорт осуществляет, например, потенциал-зависимый натриевый канал, через который в клетку во время генерации потенциала действия перемещаются ионы натрия.

Симпорт осуществляет переносчик глюкозы, расположенный на внешней (обращенной в просвет кишечника) стороне клеток кишечного эпителия. Этот белок захватывает одновременно молекулу глюкозы и ион натрия и, меняя конформацию, переносит оба вещества внутрь клетки. При этом используется энергия электрохимического градиента, который, в свою очередью создается за счет гидролиза АТФ натрий-калиевой АТФ-азой.

Антипорт осуществляет, например, натрий-калиевая АТФаза (или натрий-зависимая АТФаза). Она переносит в клетку ионы калия. а из клетки — ионы натрия.

 

Работа натрий-калиевой АТФазы как пример антипорта и активного транспорта.

Первоначально этот переносчик присоединяет с внутренней стороны мембраны три иона . Эти ионы изменяют конформацию активного центра АТФазы. После такой активации АТФаза способна гидролизовать одну молекулу АТФ, причем фосфат-ион фиксируется на поверхности переносчика с внутренней стороны мембраны.

Выделившаяся энергия расходуется на изменение конформации АТФазы, после чего три иона и ион (фосфат) оказываются на внешней стороне мембраны. Здесь ионы отщепляются, а замещается на два иона . Затем конформация переносчика изменяется на первоначальную, и ионы оказываются на внутренней стороне мембраны. Здесь ионы отщепляются, и переносчик вновь готов к работе.

 

Более кратко действия АТФазы можно описать так:

1) Она изнутри клетки «забирает» три иона , затем расщепляет молекулу АТФ и присоединяет к себе фосфат

2) «Выбрасывает» ионы и присоединяет два иона из внешней среды.

3) Отсоединяет фосфат, два иона выбрасывает внутрь клетки

 

В итоге во внеклеточной среде создается высокая концентрация ионов , а внутри клетки — высокая концентрация . Работа , — АТФаза создает не только разность концентраций, но и разность зарядов (она работает как электрогенный насос). На внешней стороне мембраны создается положительный заряд, на внутренней — отрицательный.

Проницаемость протоплазмы для минеральных и органических веществ.

Протоплазма - содержимое живой клетки, окруженное плазматической мембраной

Минеральные вещества.

1) К⁺, Cu²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺

2) Cl^-, SO₄^2-, PO₄^3-

Лучше поступают катионы (т.к. заряд клеточной стенки к внешней среде отрицательный).

Чем меньше заряд, тем легче проходят.

Органические вещества.

1) неполярные группировки: СН₂, СН₃

2) полярные группировки: ОН, СООН

Поступление органических веществ не зависит от молекулярной массы, а определяется составом. Чем больше неполярных группировок, тем легче поступают.

 

 

Проницаемость цитоплазмы, поступление молекул и ионов в клетку — это активный процесс обмена веществ.

Под влиянием растворов солей одновалентных металлов (натрий и калий) проницаемость цитоплазмы значительно увеличивается. А под влиянием двухвалентных ионов металлов (кальций и, реже, магний), соответственно, уменьшается.

 

Таким образом, поддержание проницаемости цитоплазмы на определенном уровне связано с сохранением баланса между ионами содержащимися в окружающей клетку среде и в самой цитоплазме.

Их соотношение определяет вязкость — одна из важнейших характеристик цитоплазмы. Причем, концентрация отдельных ионов в клетке и в среде не бывает одинаковой.

Поступают ионы в клетку путем пассивного не метаболического поглощения, в результате диффузии, по градиенту концентрации и, соответственно, кривой насыщения. И путем метаболической активной абсорбции. Плазматические мембраны хорошо пропускают воду и газы и малопроницаемы для ионов металлов, которые поглощаются и против градиента концентрации.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Клетка – элементарная биологическая система. Клеточная теория Т. Шванна и М. Шлейдена, история, её основные положения. Современное состояние клеточной теории. Значение клеточной теории.
2. Нейрохимические механизмы памяти.