Реферат - Физиология (Транспорт веществ через биологические мембраны)

Категория реферата: Рефераты по медицине
Теги реферата: контрольные работы по алгебре класс, информация реферат
Добавил(а) на сайт: Rjabov.

5) Дефосфорилирование.

6) Высвобождение K и возврат белка в первоначальное состо- яние.

По всей вероятности в (Na + K)-насосе есть три участка свя- зывания Na и два участка связывания K. (Na + K)-насос можно зас- тавить работать в противоположном направлении и синтезировать

АТФ. Если увеличить концентрации ионов с соответствующих сторон от мембраны, они будут проходить через нее в соответствии со сво- ими электрохимическими градиентами, а АТФ будет синтезироваться из ортофосфата и АДФ с помощью (Na + K)-АТФазы.

2.6. Если бы у клетки не существовало систем регуляции осмо- тического давления, то концентрация растворенных веществ внутри нее оказалась бы больше их внешних концентраций. Тогда концентра- ция воды в клетке была бы меньшей, чем ее концентрация снаружи.

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.

- 7 -

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

- 8 -

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.

3. ПЕРЕНОС ЧЕРЕЗ МЕМБРАНУ МАКРОМОЛЕКУЛ И ЧАСТИЦ

В заключение рассмотрим основные механизмы транспортировки через биологические мембраны крупных частиц и макромолекул.

- 9 -

Процесс поглощения макромолекул клеткой называется эндоцито- зом. В общих чертах механизм его протекания таков : локальные участки плазматической мембраны впячиваются и замыкаются, образуя эндоцитозный пузырек (рис. 2.9.), затем поглощенная частица обыч- но попадает в лизосомы и подвергается деградации.

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки