Меню сайта
Перенос малых молекул через мембрану
Вследствие этого, происходил бы постоянный приток воды в клетку и
ее разрыв. К счастью, животные клетки и бактерии контролируют ос-
мотическое давление в своих клетках с помощью активного выкачива-
ния неорганических ионов таких как Na. Поэтому их общая концент-
рация внутри клетки ниже чем снаружи.
Клетки растений имеют жесткие стенки, которые предохраняют
их от набухания. Многие простейшие избегают разрыва от поступаю-
щей внутрь клетки воды с помощью специальных механизмов, которые
регулярно выбрасывают поступающую воду.
2.7. Другим важным видом активного транспорта является ак-
тивный транспорт с помощью ионных градиентов (рис. 2.7.). Такой
тип проникновения через мембрану осуществляют некоторые транс-
портные белки, работающие по принципу симпорта или антипорта с
какими-нибудь ионами, электрохимический градиент которых доста-
точно высок. В животных клетках контранспортируемым ионом обычно
является Na. Его электрохимический градиент обеспечивает энергией
активный транспорт других молекул. Для примера рассмотрим работу
насоса, который перекачивает глюкозу. насос случайным образом ос-
циллирует между состояниями "пинг" и "понг". Na связывается с
белком в обоих его состояниях и при этом увеличивает сродство
последнего к глюкозе. Вне клетки присоединение Na, а значит и
глюкозы, происходит чаще чем внутри. Поэтому глюкоза перекачива-
ется в клетку.
Итак, наряду с пассивным транспортом ионов Na происходит
симпорт глюкозы. Строго говоря, необходимая энергия для работы
этого механизма запасается в ходе работы (Na + K)-насоса в виде
электрохимического потенциала ионов Na. У бактерий и растений
большинство систем активного транспорта такого вида используют в
качестве контранспортируемого иона ион H. К примеру, транспорт
большей части сахаров и аминокислот в бактериальные клетки обус-
ловлен градиентом H.
2.8. Один из самых интересных способов активного транспорта
состоит в том, чтобы каким-либо образом удержать внутри клетки
молекулу, вошедшую туда в соответствии со своим электрохимическим
потенциалом.
Так, некоторые бактерии фосфорилируют молекулы отдельных са-
харов, в результате чего они заряжаются и не могут выйти обратно.
Такой вид транспорта называется векторным переносом групп.
2.9. Для сквозного транспорта веществ через клетку существу-
ют особые механизмы. Например, в плазматической мембране клеток
эпителия кишечника белки-переносчики распределены ассиметрично.
(рис. 2.8.). Благодаря этому, обеспечивается транспорт глюкзы
сквозь клетку во внеклеточную жидкость откуда она поступает в
кровь. Глюкоза проникает в клетку с помощью симпорта, контранс-
портным ионом в котором является Na, и выходит из нее путем об-
легченной диффузии с помощью другого транспортного белка.
2.10. Рассмотрим некоторые дополнительные функции транспор-
теров работающих по принципу антипорта. Почти все клетки позво-
ночных имеют в составе своей плазматической мемраны (Na + H) пе-
реносчик-обменник. Этот механизм регулирует pH внутри клетки. Вы-
вод ионов H из клетки сопряжен с транспортировкой в нее ионов Na.
При этом увеличивается значение pH внутри клетки. Такой обменник
имеет особый регуляторный участок, который активизирует его рабо-
ту при уменьшении pH. Наряду с этим , у многих клеток есть меха-
низм, обеспечивающий обратный эффект. Это (Cl + HCO)-обменник,
который уменьшает значение pH.
2.11. Одним из самых интересных примеров транспорта веществ
через биологические мембраны является взаимодействие гормонов с
клеткой. Как известно, гормонами называют спецефические химичес-
кие соединения, которые оказывают значительное влияние на процес-
сы обмена веществ и функционирование органов. В отличие от фер-
ментов или витаминов гормоны не изменяют скорость отдельных реак-
ций, а существенно влияют на некие фундаментальные процессы в ор-
ганизме, которые затем сказываются на самых различных сторонах
жизнедеятельности организма.
Некоторые виды гормонов проникают в клетку и регулируют в
ней синтез информационных РНК. Другие гормоны, называемые пептид-
ными (инсулин, гормон роста) взаимодействуют со специальными
мембранными белками, которые, в свою очередь, продуцируют в клет-
ке вещества, влияющие на некоторые происходящие в ней процессы.
Читайте больше >>>
Респираторный дистресс синдром
Респираторный дистресс-синдром (РДС) является
одной из основных причин высокой заболеваемости и смертности недоношенных детей
и доношенных новорожденных, перенесших тяжелую внутриутробную и интранатальную
ги ...
Роль сахарозы в питании человека
Сахарный
тростник, из которого до сих пор получают сахарозу, описан еще в
хрониках о походах Александра Македонского в Индию. В 1747 г. А. Марграф
получил сахар из сахарной свеклы, а его ученик Ахард вывел сор ...
Санаторно-курортное лечение
Естественные, или природные, лечебные факторы включают климат, минеральные воды
и лечебные грязи. В природе они распределены неравномерно. Местности,
располагающие природными лечебными факторами (минеральные ...
Психологическая концепция В.М. Бехтерева
Среди выдающихся
отечественных ученых, организаторов и основоположников советской
психологической науки выделяется Владимир Михайлович Бехтерев.
Невропатолог и психиатр, специалист в об ...