Мембранний транспорт - транспорт речовин крізь клітинну мембрану в клітину або з клітини, що здійснюється за допомогою різних механізмів - простий дифузії. полегшеної дифузії і активного транспорту.
Найважливіша властивість біологічної мембрани полягає в її здатності пропускати в клітку і з неї різні речовини. Це має велике значення для саморегуляції і підтримки постійного складу клітини. Така функція клітинної мембрани виконується завдяки виборчої проникності. тобто здатність пропускати одні речовини і не пропускати інші.
Транспорт крізь ліпідний бішар (проста дифузія) і транспорт за участю мембранних білків
Найлегше проходять через ліпідний бішар неполярні молекули з малою молекулярною масою (кисень, азот, бензол). Досить швидко проникають крізь ліпідний бішар такі дрібні полярні молекули, як вуглекислий газ, оксид азоту, вода, сечовина. З помітною швидкістю проходять через ліпідний бішар етанол і гліцерин, а також стероїди і тиреоїдні гормони. Для більших полярних молекул (глюкоза, амінокислоти), а також для іонів ліпідний бішар практично непроникний, так як його внутрішня частина гидрофобна. Так, для води коефіцієнт проникності (див / с) становить близько 10 -2. для гліцерину - 10 -5. для глюкози - 10 -7. а для одновалентних іонів - менше 10 -10.
Перенесення великих полярних молекул і іонів відбувається завдяки білкам-каналах або білків-переносників [1]. Так, в мембранах клітин існують канали для іонів натрію, калію і хлору, в мембранах багатьох клітин - водні канали аквапоріни. а також білки-переносники для глюкози, різних груп амінокислот і багатьох іонів.
Активний і пасивний транспорт
Пасивний транспорт - транспорт речовин по градієнту концентрації. що не вимагає витрат енергії. Пасивно відбувається транспорт гідрофобних речовин крізь ліпідний бішар. Пасивно пропускають через себе речовини все білки-канали і деякі переносники. Пасивний транспорт за участю мембранних білків називають полегшеною дифузією.
Інші білки-переносники (їх іноді називають білки-насоси) переносять через мембрану речовини з витратами енергії, яка зазвичай поставляється при гідролізі АТФ. Цей вид транспорту здійснюється проти градієнта концентрації переноситься речовини і називається активним транспортом.
Симпорт, антіпорт і уніпорт
Мембранний транспорт речовин різниться також у напрямку їх переміщення та кількості їх переносите даними переносником речовин:
- 1) Уніпорт - транспорт однієї речовини в одному напрямку в залежності від градієнта
- 2) симпорта - транспорт двох речовин в одному напрямку через один переносник.
- 3) антипорта - переміщення двох речовин в різних напрямках через один переносник.
Уніпорт здійснює, наприклад, потенціал-залежний натрієвий канал, через який в клітку під час генерації потенціалу дії переміщаються іони натрію.
Симпорт здійснює переносник глюкози, розташований на зовнішній (зверненій в просвіт кишечника) стороні клітин кишкового епітелію. Цей білок захоплює одночасно молекулу глюкози і іон натрію і, змінюючи конформацію, переносить обидві речовини всередину клітини. При цьому використовується енергія електрохімічного градієнта, який, в свою чергою створюється за рахунок гідролізу АТФ натрій-калієвої АТФ-азой.
Антіпорт здійснює, наприклад, натрій-калієва АТФаза (або натрій-залежна АТФаза). Вона переносить в клітку іони калію. а з клітини - іони натрію.
Робота натрій-калієвої АТФази як приклад антипорта і активного транспорту
Спочатку цей переносник приєднує з внутрішньої сторони мембрани три іона. Ці іони змінюють конформацію активного центру АТФази. Після такої активації АТФаза здатна гідролізувати одну молекулу АТФ, причому фосфат-іон фіксується на поверхні переносника з внутрішньої сторони мембрани.
Виділилася енергія витрачається на зміну конформації АТФази, після чого три іона і іон (фосфат) виявляються на зовнішній стороні мембрани. Тут іони отщепляются, а заміщується на два іона. Потім конформація переносника змінюється на первинну, і іони виявляються на внутрішній стороні мембрани. Тут іони отщепляются, і переносник знову готовий до роботи.
Більш коротко дії АТФази можна описати так:
- 1) Вона зсередини клітини «забирає» три іона, потім розщеплює молекулу АТФ і приєднує до себе фосфат
- 2) «Викидає» іони і приєднує два іона із зовнішнього середовища.
- 3) від'єднується фосфат, два іона викидає всередину клітини
У підсумку в позаклітинному середовищі створюється висока концентрація іонів. а всередині клітини - висока концентрація. Робота, - АТФаза створює не тільки різниця концентрацій, а й різниця зарядів (вона працює як електрогенний насос). На зовнішній стороні мембрани створюється позитивний заряд, на внутрішній - негативний.
Примітки
Дивитися що таке "Мембранний транспорт" в інших словниках:
МЕМБРАННИЙ ПОТЕНЦІАЛ - різниця електричні. потенціалів між р рами електролітів a і b, розділених проникною мембраною m: Dabj = ja jb. В окремому випадку, коли мембрана проникна тільки для певного іона В z в (zB Зарядове число), загального для р рів електролітів ... Хімічна енциклопедія
Активний транспорт - перенесення речовини через клітинну або внутрішньоклітинну мембрану (трансмембранний А.т.) або через шар клітин (трансцеллюлярной А.т.), що протікає проти градієнта концентрації з області низької концентрації в область високої, т. Е. З витратою ... ... Вікіпедія
Пасивний транспорт - пасивний транспорт перенесення речовин по градієнту концентрації з області високої концентрації в область низької, без витрат енергії (наприклад, дифузія, осмос). Дифузія пасивне переміщення речовини з ділянки більшої концентрації до ... ... Вікіпедія
AMPA-рецептор - Малюнок 1. Молекулярна структура АМРА рецептора, вбудованого в клітинну мембрану, і зв'язування з ним ліганда АМРА рецептор (рецептор α аміно 3 гідрокси 5 метил 4 ізоксазолпропіоновой кислоти, AMPAR ... Вікіпедія
БІЛКИ-ПЕРЕНОСНИКИ - (транспортні білки), беруть участь в перенесенні метаболітів, іонів і ін. В в по руслу крові, в позаклітинних тканинних рідинах, а також всередину клітин через біол. мембрани. Б. п. Локалізовані в біол. рідинах (див. табл.), беруть участь в перенесенні в в ... Хімічна енциклопедія
Антіпорт - Деякі білки функціонують як котранспортние системи, в яких перенесення одного розчиненої речовини залежить від одночасного або послідовного перенесення іншої речовини або в тому ж напрямку, або в протилежному. Антіпорт ... ... Вікіпедія
Симпорт - парний транспорт двох різних органічних молекул або іонів через мембрану клітини завдяки активному транспорту, що здійснюється специфічними білками, розташованими всередині мембрани. Такі білки називаються котранспортерамі. Здійснення ... ... Вікіпедія
Тубулопатії - МКБ 10 N10.10. N16.16. Тубулопатії велика група захворювань, що протікають з порушенням канальцевого транспорту органічних речовин і електролітів. З ... Вікіпедія
- Мембранний транспорт. А. Котик, К. Яначек. Мембранології - одне з найбільш бурхливо розвиваються напрямків, яке знаходиться на стику наук - фізики, хімії та біології. Пропонована увазі читачів кнігадвух відомих чехословацьких ... Детальніше Купити за 380 руб