АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Активный транспорт

Читайте также:
  1. D.Транспортный уровень
  2. I. Сестринский процесс при остром инфаркте миокарда: определение, клиника, неотложная помощь, транспортировка пациента.
  3. I. ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР И БЕЗОПАСНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА
  4. II.1.3. Решение транспортной задачи в QSB
  5. RTP (Real-time Transport Protocol) – транспортный протокол передачи в реальном времени.
  6. V. Организация перевозки граждан железнодорожным транспортом пригородного сообщения
  7. А. Постановка транспортной задачи.
  8. Аварии на транспорте
  9. Аварии на транспорте
  10. АВАРИЙНОСТЬ ПО ВИНЕ ВОДИТЕЛЕЙ АВТОМОТОТРАНСПОРТА
  11. Автоматизация процесса конвейерного транспорта
  12. Автоматизация рельсового транспорта

При активном транспорте перемещение вещества происходит против его концентрационного градиента (от лат. gradus – ступень). В связи с этим этот вид трансмембранного переноса веществ нуждается во внешнем источнике энергии. Таким источником служит гидролиз АТФ.

Примером системы активного транспорта может служить так называемый Na+/K+-насос в клеточных мембранах животных клеток. Этот насос иначе называется Na+/K+ АТФазой, поскольку выкачивание из клетки натрия и закачивание в нее калия сопряжено с гидролизом АТФ до АДФ. Благодаря работе этого насоса в клетках поддерживается высокая концентрация ионов калия (140мМ) и низкая – ионов натрия (12мМ), между тем как в крови и межклеточной жидкости соотношение этих концентраций – обратная. Работа Na+/K+ насоса создает разность потенциалов в 50-70мB (плюс – снаружи плазматической мембраны, минус – внутри).

Трансмембранный Na+-градиент, создаваемый Na+/K+ АТФазой, есть не что иное, как форма запасания энергии. Эта энергия рассеивается в виде тепла, если ионы натрия диффундируют в клетку. Однако в некоторых клетках существуют белки, ответственные за совместный перенос ионов натрия с другими молекулами, например, глюкозой, аминокислотами. При этом глюкоза и аминокислоты двигаются против собственного концентрационного градиента. Такой механизм одновременного переноса функционирует при всасывании аминокислот и глюкозы в кишечнике.

 

 

Натрий-калиевый насос – интегральный мембранный белок, состоящий из двух субъединиц. Каталитическая субъединица α гидролизует АТФ, гликопротеин β является структурным элементом. Na+/K+ насос регулирует потоки воды, поддерживая постоянный объем клетки; обеспечивает Na+- связанный транспорт множества органических и неорганических молекул; участвует в генерации потенциала действия нервных и мышечных элементов. На поддержание ионных градиентов животные тратят около трети расходуемой энергии.

Наряду с Na+/K+-насосом существуют и другие АТФазы. Например, протонная и калиевая АТФаза участвует в образовании соляной кислоты в париетальных клетках желудка.Протонная АТФаза перекачивает протоны (Н+) из цитоплазмы в лизосомы, где создается кислая среда. Ca2+-АТФаза мышц откачивает ионы кальция из цитоплазмы в полости гладкой эндоплазматической сети, именуемой в скелетных мышечных волокнах и кардиомиоцитах саркоплазматической сетью (лат. sarcos – мясо). Недостаточность этого насоса проявляется симптомами мышечной усталости при физической нагрузке (Миопатия Броди). Это проявляется в виде частых судорог.

 

 

 

Рис. Схема механизма регуляции транспорта ионов хлора сквозь клеточную мембрану. Если к белку присоединена фосфатная группа, канал – открыт, когда фосфатная группа отщепляется, канал закрывается. (Из кн. Д. Кларк, Л.. Рассел «Молекулярная биология», 2004..)

 

Белок, который кодируется геном кистозного фиброза, называется транспортер кистозного фиброза (ТрКФ) и находится в клеточной мембране, где его молекулы формируют канал для ионов хлора. У здоровых людей этот канал может быть открыт или закрыт в зависимости от нужд клетки. У некоторых людей наблюдается нарушение контроля проницаемости ионов хлора сквозь клеточные мембраны. Это, в свою очередь, влияет на множество других процессов. Наиболее вредным является то, что слизь, которая выстилает и защищает легкие, становится ненормально густой. (Нехватка ионов хлора приводит к недостатку воды, которая разжижает слизь.) Клетки, которые выстилают воздухоносные пути легких, погибают и заменяются фиброзной рубцовой тканью, отсюда и название болезни – кистозный фиброз. В конце концов, пациент погибает от нарушения дыхания. Эта болезнь – результат гомозиготных рецессивных мутаций. Примерно один из 2000 белых детей страдают кистозным фиброзом.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)