Облегченная диффузия

Для крупных полярных молекул (глюкоза, аминокислоты) и для ионов липидный бислой практически непроницаем, так как его внутренняя часть гидрофобна. Такие вещества переносятся через мембрану также по градиенту концентрации с участием мембранных белков.

2а. Перенос с участием ионных каналов. Трансмембранный перенос ионов (Са²⁺, Na⁺, K⁺, C1⁻) происходит через ионные каналы - белковые структуры, пронизывающие мембрану. Они образуют трансмембранный гидрофильный (заполненный водой) канал. Избирательность каналов к ионам определяется наличием в белках канала центра связывания иона.Каналы могут быть или закрыты, или открыты. Сигналом для изменения состояния канала может быть гормон.

2б. Перенос с помощью трансмембранных белков-переносчиков (транслоказ). Для каждого вещества или группы веществ имеется свой переносчик. Переносимое вещество присоединяется к транслоказе, в результате изменяется ее конформация, в мембране открывается канал, и вещество освобождается с другой стороны мембраны. В канале нет гидрофобного препятствия, и этот механизм называют облегченной диффузией. Пример - облегчённая диффузия (унипорт) глюкозы в эритроциты.

Активный транспорт веществ протекает против концентрационного градиента и связан с расходованием энергии. Так происходит перенос многих минеральных ионов из межклеточной жидкости в клетку или обратно, перенос аминокислот из просвета кишечника в клетки кишечника. Основной источник энергии - АТФ. Эти системы представляют собой АТФазы.

Антипорт осуществляет натрий–калиевая АТФаза. Она переносит в клетку ионы калия, а из клетки - ионы натрия.

АТФ-аза присоединяет с внутренней стороны мембраны три иона Na⁺. Эти ионы изменяют конформацию активного центра АТФазы, она гидролизует одну молекулу АТФ и присоединяет к себе фосфат. Выделившаяся энергия расходуется на изменение конформации АТФазы, после чего три иона натрия оказываются на внешней стороне мембраны, а фосфат замещается на 2 иона K⁺ из внешней среды. Затем конформация переносчика изменяется на первоначальную, и ионы K⁺ оказываются на внутренней стороне мембраны. Здесь ионы K⁺ отщепляются, и переносчик вновь готов к работе.

Работа Na⁺,K⁺-ATФазы создает разность зарядов. На внешней стороне мембраны - положительный, на внутренней - отрицательный.

Вторично-активный транспорт. Градиент одного вещества используется для транспорта другого. Переносчик имеет специфические центры связывания для обоих веществ. Вещество транспортируется противградиента своей концентрации путем симпорта или антипорта. Симпорт и антипорт могут происходить за счет энергии градиента концентрации ионов Na⁺, создаваемого Na⁺,K⁺-ATФазой. Таким способом происходит всасывание аминокислот из кишечника и глюкозы из первичной мочи икишечника.

Пример вторично-активного симпорта – транспорт глюкозы и ионов натрия; вторично-активного антипорта – Са, Nа-активный транспорт.

Для переноса углеводов, аминокислот и других метаболитов вторично-активный транспорт имеет наибольшее значение.

Поиск по сайту: