Pasivni i aktivni transport supstanci kroz membranu. Transport tvari kroz membranu. Osobine olakšane difuzije

BIOFIZIKA TRANSPORTA SUPSTANCI KROZ MEMBRNU.

Pitanja za samotestiranje

1. Koje objekte obuhvata infrastruktura autotransportnog kompleksa?

2. Navedite glavne komponente zagađenja životne sredine od strane kompleksa motornog saobraćaja.

3. Navedite glavne razloge za stvaranje zagađenja životne sredine od strane autotransportnog kompleksa.

4. Navedite izvore, opišite mehanizme nastanka i okarakterišite sastav zagađenja vazduha iz industrijskih zona i područja drumskog saobraćaja.

5. Navedite klasifikaciju otpadnih voda iz drumskih transportnih preduzeća.

6. Navedite i okarakterizirajte glavne zagađivače otpadnih voda iz drumskog saobraćaja.

7. Opišite problem industrijskog otpada iz drumskih transportnih preduzeća.

8. Okarakterizirati distribuciju mase štetnih emisija i ATK otpada prema njihovim vrstama.

9. Analizirati doprinos infrastrukturnih objekata ATK zagađenju životne sredine.

10. Koje vrste standarda čine sistem ekoloških standarda. Opišite svaki od ovih tipova standarda.

1. Bondarenko E.V. Bezbednost životne sredine u drumskom saobraćaju: udžbenik za univerzitete / E.V. Bondarenko, A.N. Novikov, A.A. Filippov, O.V. Chekmareva, V.V. Vasiljeva, M.V. Korotkov // Orel: Orel State Technical University, 2010. – 254 str. 2. Bondarenko E.V. Ekologija drumskog saobraćaja: [Tekst]: udžbenik. dodatak / E.V. Bondarenko, G.P. Dvornikov Orenburg: RIK GOU OSU, 2004. – 113 str. 3. Kaganov I.L. Priručnik o sanitaciji i higijeni u autotransportnim preduzećima. [Tekst] / I.L. Kaganov, V.D. Moroshek Mn.: Bjelorusija, 1991. – 287 str. 4. Kartoshkin A.P. Koncept prikupljanja i obrade rabljenih mazivih ulja / A.P. Kartoškin // Hemija i tehnologija goriva i ulja, 2003. - br. 4. – P. 3 – 5. 5. Lukanin V.N. Industrijska i transportna ekologija [Tekst] / V.N. Lukanin, Yu.V. Trofimenko M.: Više. škola, 2001. - 273 str. 6. Ruska motorna transportna enciklopedija. Tehnički rad, održavanje i popravka vozila. – T.3. – M.: RBOOIP “Prosvešćenije”, 2001. – 456 str.

Ćelija je otvoreni sistem koji kontinuirano razmjenjuje materiju i energiju sa okolinom. Transport supstanci kroz biološke membrane je neophodan uslov za život. Metabolički procesi ćelije, bioenergetski procesi, formiranje biopotencijala, generisanje nervnog impulsa, itd. povezani su sa prenošenjem supstanci kroz membrane. Kršenje transporta supstanci kroz biomembrane dovodi do različitih patologija. Liječenje često uključuje prodiranje lijekova kroz ćelijske membrane. Stanična membrana je selektivna barijera za različite supstance koje se nalaze unutar i izvan ćelije. Postoje dvije vrste membranskog transporta: pasivni i aktivni transport.

Sve vrste pasivnog transporta zasnovano na principu difuzije. Difuzija je rezultat haotičnih neovisnih kretanja mnogih čestica. Difuzija postepeno smanjuje gradijent koncentracije sve dok se ne postigne stanje ravnoteže. U tom slučaju će se u svakoj tački uspostaviti jednaka koncentracija, a difuzija u oba smjera će se odvijati podjednako.Difuzija je pasivni transport, jer ne zahtijeva vanjsku energiju. Postoji nekoliko vrsta difuzije u plazma membrani:

1 ) Slobodna difuzija.

123456Sljedeća ⇒

Pročitajte također:

Video: Transport u ćelijama Difuzija i osmoza, dio - 1 Transport u ćelijama: Difuzija i osmoza, dio - 1

Difuzija kroz ćelijsku membranu dijele se na dva podtipa: jednostavnu difuziju i olakšanu difuziju. Jednostavna difuzija znači da se kinetičko kretanje molekula ili jona odvija kroz membransku rupu ili međumolekularne prostore bez ikakve interakcije s proteinima nosačima membrane. Brzina difuzije određena je količinom tvari, brzinom kinetičkog kretanja i brojem i veličinom rupa u membrani kroz koje se molekuli ili ioni mogu kretati.

Video: Transport tvari u tijelu

Olakšana difuzija zahtijeva interakciju s proteinom nosačem, koji olakšava transport molekula ili jona hemijskim vezanjem za njih i u tom obliku prolazeći kroz membranu.

Jednostavna difuzija može se pojaviti kroz ćelijsku membranu na dva načina: (1) kroz intermolekularne prostore lipidnog dvosloja, ako je difuzna supstanca rastvorljiva u mastima; (2) kroz kanale ispunjene vodom koji prodiru u neke velike transportne proteine, kao što je prikazano na Sl.

Transport tvari kroz membranu. Aktivni i pasivni transport supstanci kroz membranu

Difuzija supstanci rastvorljivih u mastima kroz lipidni dvosloj. Jedan od najvažnijih faktora koji određuju brzinu difuzije supstance kroz lipidni dvosloj je njena rastvorljivost u lipidima. Na primjer, kisik, dušik, ugljični dioksid i alkoholi imaju veću topljivost u lipidima, tako da se mogu direktno otopiti u lipidnom dvosloju i difundirati kroz ćelijsku membranu na isti način na koji se tvari topljive u vodi difundiraju u vodenim otopinama. Očigledno je da je količina difuzije svake od ovih supstanci direktno proporcionalna njihovoj rastvorljivosti u lipidima. Na ovaj način se mogu transportovati veoma velike količine kiseonika. Na ovaj način kisik može biti dostavljen u stanice gotovo jednako brzo kao da ne postoji ćelijska membrana.

Difuzija vode i drugih supstanci nerastvorljivih u mastima molekule kroz proteinske kanale. Unatoč činjenici da se voda uopće ne otapa u lipidima membrane, ona lako prolazi kroz kanale u proteinskim molekulima koji prodiru kroz membranu. Brzina kojom se molekuli vode mogu kretati kroz većinu ćelijskih membrana je nevjerovatna. Na primjer, ukupna količina vode koja difundira u bilo kojem smjeru kroz membranu crvenog krvnog zrnca u sekundi je oko 100 puta veća od volumena same stanice.

Kroz predstavljene kanale proteinske pore, druge molekule nerastvorljive u lipidima mogu proći ako su rastvorljive u vodi i dovoljno male. Međutim, povećanje veličine takvih molekula brzo smanjuje njihovu sposobnost prodiranja. Na primjer, sposobnost uree da prodre kroz membranu je približno 1000 puta manja od one u vodi, iako je promjer molekule uree samo 20% veći od promjera molekule vode. Međutim, s obzirom na nevjerovatnu brzinu prolaza vode, propusnost uree osigurava njen brz transport kroz membranu u roku od nekoliko minuta.

Difuzija kroz proteinske kanale

Kompjuter trodimenzionalni rekonstrukcija proteinskih kanala pokazao prisustvo tubularnih struktura koje prodiru kroz membranu kroz i kroz - od ekstracelularne do intracelularne tečnosti. Stoga se tvari mogu kretati kroz ove kanale jednostavnom difuzijom s jedne strane membrane na drugu. Proteinski kanali se razlikuju po dvije važne karakteristike: (1) često su selektivno propusni za određene tvari; (2) mnogi kanali se mogu otvoriti ili zatvoriti kapima.

Video: Potencijali membrane - 1. dio

Izborni propusnost proteinskih kanala. Mnogi proteinski kanali su visoko selektivni za transport jednog ili više specifičnih jona ili molekula. To je zbog vlastitih karakteristika kanala (promjer i oblik), kao i prirode električnih naboja i kemijskih veza površina koje ga oblažu. Na primjer, jedan od najvažnijih proteinskih kanala - takozvani natrijum kanal - ima prečnik od 0,3 do 0,5 nm, ali, što je još važnije, unutrašnje površine ovog kanala su visoko negativno nabijene. Ovi negativni naboji mogu povući male, dehidrirane ione natrijuma u kanale, u suštini povlačeći te ione od molekula vode koji ih okružuju. Jednom u kanalu, joni natrijuma difundiraju u bilo kojem smjeru prema uobičajenim pravilima difuzije. U tom smislu, natrijumski kanal je posebno selektivan za provođenje natrijumovih jona.

Ovi kanali su nešto manji od natrijumovih kanala kanala, njihov promjer je samo oko 0,3 nm, ali nisu negativno nabijeni i imaju različite kemijske veze. Posljedično, ne postoji izražena sila koja povlači ione u kanal, a ioni kalija se ne oslobađaju iz svoje vodene ljuske. Hidrirani oblik kalijevog jona je mnogo manje veličine od hidratiziranog oblika natrijevog jona jer natrijev ion privlači mnogo više molekula vode od jona kalija. Posljedično, manji hidratizirani ioni kalija mogu lako proći kroz ovaj uski kanal, dok se veći hidratirani joni natrijuma „odbijaju“, omogućavajući selektivnu permeabilnost za određeni ion.

Izvor: http://meduniver.com
Pažnja, samo DANAS!

Transport supstanci: mehanizmi prodiranja supstanci u ćeliju

Pasivni transport

Kretanje tvari (jona ili malih molekula) duž gradijenta koncentracije. Izvodi se bez potrošnje energije jednostavnom difuzijom, osmozom ili olakšanom difuzijom uz pomoć proteina nosača.

Aktivan transport

Transport supstanci (jona ili malih molekula) pomoću proteina nosača protiv gradijenta koncentracije. Izvodi se uz trošak ATP-a.

Endocitoza

Apsorpcija supstanci (velikih čestica ili makromolekula) okružujući ih izraslinama citoplazmatske membrane uz formiranje membranom okruženih vezikula.

Egzocitoza

Oslobađanje supstanci (velikih čestica ili makromolekula) iz ćelije tako što ih okružuje izraslinama citoplazmatske membrane uz formiranje membranom okruženih vezikula.

Fagocitoza i reverzna fagocitoza

Apsorpcija i oslobađanje čvrstih i velikih čestica. Karakteristično za životinjske i ljudske ćelije.

Pinocitoza i reverzna pinocitoza

Apsorpcija i oslobađanje tekućih i otopljenih čestica. Karakteristike biljnih i životinjskih ćelija.

Kirilenko A. A. Biologija.

TRANSPORT SUPSTANCI KROZ MEMBRANU

Jedinstveni državni ispit. Sekcija "Molekularna biologija". Teorija, zadaci obuke. 2017.

hemijske prirode transportovana supstanca i njena koncentracije od veličina

Pasivni transport

By jednostavna difuzija osmoza.

olakšanu difuziju.

proteini nosači I kanalne proteine. protein nosač

Kanalski proteini

"kapije", koji se nakratko otvaraju, a zatim zatvaraju.

U zavisnosti od prirode kanala, kapija se može otvoriti kao odgovor na vezivanje signalnih molekula (kanali kapije zavisne od liganda), promene u membranskom potencijalu (kanali gejta zavisni od napona) ili mehaničku stimulaciju.

Aktivan transport

natrijum-kalijum pumpa

Pumpa se formira od specifičnih proteina enzima adenozin trifosfataze ugrađenih u biološke membrane, koji kataliziraju cijepanje ostataka fosforne kiseline iz molekula ATP.

ATPaze uključuju: enzimski centar, jonski kanal i strukturne elemente koji sprečavaju obrnuto curenje jona tokom rada pumpe. Više od 1/3 ATP-a koji troši ćelija troši se za rad natrijum-kalijum pumpe.

Uniport - co-porters, ili pridruženi prevoznici. simporta antiport - u suprotnim smjerovima. Na primjer, natrijum-kalijum pumpa radi prema principu antiporta, aktivno pumpajući Na + ione iz ćelija i K + ione u ćelije protiv njihovih elektrohemijskih gradijenta. Primjer simptoma je reapsorpcija glukoze i aminokiselina iz primarnog urina od strane bubrežnih tubularnih stanica. U primarnom urinu koncentracija Na+ je uvijek značajno veća nego u citoplazmi bubrežnih tubularnih stanica, što se osigurava radom natrijum-kalijum pumpe. Vezivanjem primarne glukoze u urinu za konjugirani protein nosač otvara se Na + kanal, što je praćeno prijenosom Na + iona iz primarnog urina u ćeliju uz njihov koncentracijski gradijent, odnosno pasivnim transportom. Protok Na+ jona, zauzvrat, uzrokuje promjene u konformaciji proteina nosača, što rezultira transportom glukoze u istom smjeru kao ioni Na+: iz primarnog urina u ćeliju.

U ovom slučaju, za transport glukoze, kao što se vidi, konjugirani transporter koristi energiju gradijenta Na+ jona stvorenog radom natrijum-kalijum pumpe. Dakle, rad natrijum-kalijum pumpe i povezanog transportera, koji koristi gradijent Na+ jona za transport glukoze, omogućava da se skoro sva glukoza iz primarnog urina reapsorbuje i uključi u opšti metabolizam organizma.

Kao što je gore navedeno, tokom rada natrijum-kalijum pumpe, na svaka dva kalijumova jona koja apsorbuje ćelija, tri natrijumova jona se uklanjaju iz nje. Kao rezultat, višak iona Na + stvara se izvan ćelija, a višak iona K + stvara se unutra. Međutim, još značajniji doprinos stvaranju transmembranskog potencijala daju kalijumovi kanali, koji su uvijek otvoreni u stanicama u mirovanju. Zbog toga ioni K+ izlaze iz ćelije duž gradijenta koncentracije u vanćelijsku sredinu. Kao rezultat, između dvije strane membrane javlja se razlika potencijala od 20 do 100 mV. Plazma membrana ekscitabilnih ćelija (nervne, mišićne, sekretorne), uz K+ kanale, sadrži brojne Na+ kanale, koji se na kratko otvaraju kada na ćeliju deluju hemijski, električni ili drugi signali. Otvaranje Na+ kanala uzrokuje promjenu transmembranskog potencijala (depolarizacija membrane) i specifičan odgovor ćelije na signal.

elektrogene pumpe.

karakterizira činjenica da se transportirane tvari u određenim fazama transporta nalaze unutar membranskih vezikula, odnosno okružene su membranom.

22. Transport tvari kroz membranu. Aktivni i pasivni transport

Ovisno o smjeru transporta tvari (u ćeliju ili izvan nje), transport u membranskoj ambalaži dijeli se na endocitozu i egzocitozu.

Endocitoza

fagocitoza -

pseudopodije, fagozom.

Pinocitoza

Obrubljene jame clathrin. obrubljen balon,

Egzocitoza

Konstitutivna egzocitoza

Regulisana egzocitoza

Tokom egzocitoze, sekretorne vezikule formirane u citoplazmi obično se usmjeravaju na specijalizirana područja površinskog aparata koji sadrže veliki broj fuzijskih proteina ili fuzijskih proteina. Kada fuzioni proteini plazma membrane i sekretorne vezikule interaguju, formira se fuziona pora koja povezuje šupljinu vezikule sa ekstracelularnom okolinom. U tom slučaju se aktivira aktomiozinski sistem, zbog čega se sadržaj vezikule izlijeva van ćelije. Dakle, tokom inducibilne egzocitoze, energija je potrebna ne samo za transport sekretornih vezikula do plazmaleme, već i za proces sekrecije.

Transcitoza, ili rekreacija , -

Metode transporta tvari kroz membranu.

Većina vitalnih procesa, kao što su apsorpcija, izlučivanje, provođenje nervnog impulsa, kontrakcija mišića, sinteza ATP-a, održavanje konstantnog ionskog sastava i sadržaja vode, povezani su s prijenosom tvari kroz membrane. Ovaj proces u biološkim sistemima se naziva transport . Razmjena supstanci između ćelije i njene okoline odvija se stalno. Mehanizmi transporta supstanci u ćeliju i van nje zavise od veličine transportovanih čestica. Male molekule i ione prenosi stanica direktno preko membrane u obliku pasivnog i aktivnog transporta.

Pasivni transport izvode se bez utroška energije, duž gradijenta koncentracije jednostavnom difuzijom, filtracijom, osmozom ili olakšanom difuzijom.

Difuzija – prodiranje supstanci kroz membranu duž gradijenta koncentracije (iz područja gdje je njihova koncentracija veća do područja gdje je njihova koncentracija niža); ovaj proces se odvija bez potrošnje energije zbog haotičnog kretanja molekula. Difuzni transport supstanci (voda, joni) odvija se uz učešće integralnih membranskih proteina, koji imaju molekularne pore (kanale kroz koje prolaze otopljene molekule i ioni), ili uz učešće lipidne faze (za supstance rastvorljive u masti) . Uz pomoć difuzije, otopljeni molekuli kisika i ugljičnog dioksida, kao i otrovi i lijekovi, prodiru u ćeliju.

Vrste transporta kroz membranu: 1 – jednostavna difuzija; 2 – difuzija kroz membranske kanale; 3 – olakšana difuzija uz pomoć proteina nosača; 4 – aktivni transport.

Olakšana difuzija. Transport tvari kroz lipidni dvosloj jednostavnom difuzijom odvija se malom brzinom, posebno u slučaju nabijenih čestica, i gotovo je nekontrolisan. Stoga su se u procesu evolucije za neke tvari pojavili specifični membranski kanali i membranski transporteri, koji pomažu u povećanju brzine prijenosa i, osim toga, vrše selektivno transport.

Pasivni transport tvari pomoću nosača naziva se olakšanu difuziju. Posebni proteini nosači (permeaza) su ugrađeni u membranu. Permeaze se selektivno vezuju za jedan ili drugi ion ili molekul i transportuju ih kroz membranu. U ovom slučaju, čestice se kreću brže nego kod konvencionalne difuzije.

Osmoza – ulazak vode u ćelije iz hipotonične otopine.

Filtracija — curenje pornih tvari prema nižim vrijednostima tlaka. Primjer filtracije u tijelu je prijenos vode kroz zidove krvnih žila, istiskivanje krvne plazme u bubrežne tubule.

Rice. Kretanje kationa duž elektrohemijskog gradijenta.

Aktivan transport. Kada bi u ćelijama postojao samo pasivni transport, tada bi koncentracije, pritisci i druge vrijednosti izvan i unutar ćelije bile jednake. Dakle, postoji još jedan mehanizam koji radi u smjeru protiv elektrohemijskog gradijenta i javlja se uz trošenje energije ćelije. Prenos molekula i jona naspram elektrohemijskog gradijenta, koji vrši ćelija zahvaljujući energiji metaboličkih procesa, naziva se aktivnim transportom.On je svojstven samo biološkim membranama. Aktivni prijenos tvari kroz membranu nastaje zbog slobodne energije koja se oslobađa tijekom kemijskih reakcija unutar ćelije. Aktivni transport u tijelu stvara gradijente koncentracija, električnih potencijala, pritisaka, tj. održava život u organizmu.

Aktivni transport sastoji se od kretanja tvari protiv gradijenta koncentracije uz pomoć transportnih proteina (porini, ATPaze, itd.), formirajući membranske pumpe, uz utrošak ATP energije (kalijum-natrijum pumpa, regulacija koncentracije jona kalcijuma i magnezijuma u ćelijama, snabdevanje monosaharida, nukleotida, aminokiselina). Proučavana su 3 glavna aktivna transportna sistema koji obezbeđuju prenos jona Na, K, Ca, H preko membrane.

Mehanizam. K + i Na + joni su neravnomjerno raspoređeni na različitim stranama membrane: koncentracija Na + izvan > K + iona, a unutar ćelije K + > Na +. Ovi ioni difundiraju kroz membranu u pravcu elektrohemijskog gradijenta, što dovodi do njegovog izjednačavanja. Na-K pumpe su dio citoplazmatskih membrana i rade zahvaljujući energiji hidrolize molekula ATP-a sa stvaranjem ADP molekula i anorganskog fosfata F n: ATP=ADP+P n. Pumpa radi reverzibilno: gradijenti koncentracije jona pospješuju sintezu ATP molekula iz ADP i Ph n molekula: ADP + Ph n = ATP.

Na + /K + pumpa je transmembranski protein sposoban za konformacijske promjene, zbog čega može vezati i "K +" i "Na +".

Membranski transport

U jednom ciklusu rada, pumpa uklanja tri "Na +" iz ćelije i uvodi dva "K +" zbog energije molekula ATP. Gotovo trećina sve energije potrebne za funkcionisanje ćelije troši se na rad natrijum-kalijum pumpe.

Ne samo pojedinačni molekuli, već i čvrste materije ( fagocitoza), rješenja ( pinocitoza). Fagocitoza – hvatanje i apsorpcija velikih čestica(ćelije, ćelijski dijelovi, makromolekule) i pinocitoza – hvatanje i apsorpcija tečnog materijala(rastvor, koloidni rastvor, suspenzija). Rezultirajuće pinocitotske vakuole su veličine od 0,01 do 1-2 µm. Vakuola tada uranja u citoplazmu i odvaja se. U ovom slučaju, zid pinocitotične vakuole u potpunosti čuva strukturu plazma membrane koja je dovela do toga.

Ako se supstanca transportuje u ćeliju, onda se ova vrsta transporta naziva endocitoza ( prijenos u ćeliju direktnim pinotom ili fagocitozom), ako je van, onda – egzocitoza ( prijenos iz ćelije obrnutim pinotom ili fagocitozom). U prvom slučaju na vanjskoj strani membrane formira se invaginacija, koja se postupno pretvara u vezikulu. Vezikula se odvaja od membrane unutar ćelije. Takva vezikula sadrži transportiranu supstancu, okruženu bilipidnom membranom (vezikulom). Nakon toga, vezikula se spaja s nekom ćelijskom organelom i u nju ispušta svoj sadržaj. U slučaju egzocitoze, proces se odvija obrnutim redoslijedom: vezikula se približava membrani iz unutrašnjosti ćelije, spaja se s njom i ispušta svoj sadržaj u međućelijski prostor.

Pinocitoza i fagocitoza su u osnovi slični procesi u kojima se mogu razlikovati četiri faze: ulazak tvari kroz pinocitozu ili fagocitozu, njihov razgradnju pod djelovanjem enzima koje luče lizozomi, prijenos produkata razgradnje u citoplazmu (zbog promjene permeabilnosti). vakuolnih membrana) i oslobađanje metaboličkih proizvoda prema van. Mnoge protozoe i neki leukociti sposobni su za fagocitozu. Pinocitoza se opaža u epitelnim stanicama crijeva i u endotelu krvnih kapilara.

Prethodno12345678Sljedeće

VIDJETI VIŠE:

Transport tvari kroz plazma membranu

Barijerna transportna funkcija površinskog aparata ćelije osigurava se selektivnim prijenosom iona, molekula i supramolekularnih struktura u i iz stanice. Transport kroz membrane osigurava isporuku nutrijenata i uklanjanje krajnjih metaboličkih produkata iz ćelije, sekreciju, stvaranje ionskih gradijenata i transmembranskog potencijala, održavanje potrebnih pH vrijednosti u ćeliji itd.

Mehanizmi transporta supstanci u ćeliju i iz nje zavise od toga hemijske prirode transportovana supstanca i njena koncentracije sa obe strane ćelijske membrane, kao i od veličina transportovane čestice. Mali molekuli i ioni se prenose kroz membranu pasivnim ili aktivnim transportom. Prijenos makromolekula i velikih čestica vrši se transportom u “membranskom pakovanju”, odnosno formiranjem vezikula okruženih membranom.

Pasivni transport se naziva prijenos tvari kroz membranu duž gradijenta koncentracije bez potrošnje energije. Takav transport se odvija kroz dva glavna mehanizma: jednostavnu difuziju i olakšanu difuziju.

By jednostavna difuzija prenose se male polarne i nepolarne molekule, masne kiseline i druge hidrofobne organske tvari male molekularne mase. Transport molekula vode kroz membranu, koji se obavlja pasivnom difuzijom, naziva se osmoza. Primjer jednostavne difuzije je transport plinova kroz plazma membranu endotelnih stanica krvnih kapilara u okolnu tkivnu tekućinu i natrag.

Hidrofilne molekule i ioni koji nisu u stanju da samostalno prođu kroz membranu transportuju se pomoću specifičnih membranskih transportnih proteina. Ovaj transportni mehanizam se zove olakšanu difuziju.

Postoje dvije glavne klase membranskih transportnih proteina: proteini nosači I kanalne proteine. Molekuli transportirane supstance, vezujući se za protein nosač uzrokuju njegove konformacijske promjene, što rezultira prijenosom ovih molekula preko membrane. Olakšana difuzija je visoko selektivna u odnosu na transportirane supstance.

Kanalski proteini formiraju pore ispunjene vodom koje prodiru u lipidni dvosloj. Kada su ove pore otvorene, neorganski ioni ili transportni molekuli prolaze kroz njih i tako se transportuju kroz membranu. Jonski kanali transportuju približno 10 6 jona u sekundi, što je više od 100 puta brže od brzine transporta koju obavljaju proteini nosači.

Većina proteina kanala ima "kapije", koji se nakratko otvaraju, a zatim zatvaraju. U zavisnosti od prirode kanala, kapija se može otvoriti kao odgovor na vezivanje signalnih molekula (kanali kapije zavisne od liganda), promene u membranskom potencijalu (kanali gejta zavisni od napona) ili mehaničku stimulaciju.

Aktivan transport se naziva transport supstanci kroz membranu u odnosu na gradijente njihove koncentracije. Obavlja se uz pomoć proteina nosača i zahtijeva energiju, čiji je glavni izvor ATP.

Primjer aktivnog transporta koji koristi energiju hidrolize ATP-a za pumpanje Na+ i K+ jona kroz ćelijsku membranu je rad natrijum-kalijum pumpa, osiguravajući stvaranje membranskog potencijala na plazma membrani stanica.

Pumpa se formira od specifičnih proteina enzima adenozin trifosfataze ugrađenih u biološke membrane, koji kataliziraju cijepanje ostataka fosforne kiseline iz molekula ATP. ATPaze uključuju: enzimski centar, jonski kanal i strukturne elemente koji sprečavaju obrnuto curenje jona tokom rada pumpe. Više od 1/3 ATP-a koji troši ćelija troši se za rad natrijum-kalijum pumpe.

U zavisnosti od sposobnosti transportnih proteina da transportuju jednu ili više vrsta molekula i jona, pasivni i aktivni transport se dele na uniport i koport, ili spregnuti transport.

Uniport - Ovo je transport u kojem protein nosač funkcionira samo u odnosu na molekule ili jone jedne vrste. U koportu, ili spregnutom transportu, protein nosač je sposoban da transportuje dva ili više tipova molekula ili jona istovremeno. Ovi proteini nosači se nazivaju co-porters, ili pridruženi prevoznici. Postoje dvije vrste koporta: simport i antiport. Kada simporta molekuli ili ioni se transportuju u jednom smjeru i kada antiport - u suprotnim smjerovima. Na primjer, natrijum-kalijum pumpa radi prema principu antiporta, aktivno pumpajući Na + ione iz ćelija i K + ione u ćelije protiv njihovih elektrohemijskih gradijenta.

Primjer simptoma je reapsorpcija glukoze i aminokiselina iz primarnog urina od strane bubrežnih tubularnih stanica. U primarnom urinu koncentracija Na+ je uvijek značajno veća nego u citoplazmi bubrežnih tubularnih stanica, što se osigurava radom natrijum-kalijum pumpe. Vezivanjem primarne glukoze u urinu za konjugirani protein nosač otvara se Na + kanal, što je praćeno prijenosom Na + iona iz primarnog urina u ćeliju uz njihov koncentracijski gradijent, odnosno pasivnim transportom. Protok Na+ jona, zauzvrat, uzrokuje promjene u konformaciji proteina nosača, što rezultira transportom glukoze u istom smjeru kao ioni Na+: iz primarnog urina u ćeliju. U ovom slučaju, za transport glukoze, kao što se vidi, konjugirani transporter koristi energiju gradijenta Na+ jona stvorenog radom natrijum-kalijum pumpe. Dakle, rad natrijum-kalijum pumpe i povezanog transportera, koji koristi gradijent Na+ jona za transport glukoze, omogućava da se skoro sva glukoza iz primarnog urina reapsorbuje i uključi u opšti metabolizam organizma.

Zahvaljujući selektivnom transportu nabijenih jona, plazmalema gotovo svih stanica nosi pozitivne naboje na svojoj vanjskoj strani i negativne na svojoj unutarnjoj citoplazmatskoj strani. Kao rezultat, stvara se razlika potencijala između obje strane membrane.

Formiranje transmembranskog potencijala postiže se uglavnom zahvaljujući radu transportnih sistema ugrađenih u plazmalemu: natrijum-kalijum pumpe i proteinskih kanala za K+ jone.

Otvaranje Na+ kanala uzrokuje promjenu transmembranskog potencijala (depolarizacija membrane) i specifičan odgovor ćelije na signal.

Zovu se transportni proteini koji stvaraju potencijalne razlike kroz membranu elektrogene pumpe. Natrijum-kalijum pumpa služi kao glavna elektrogena pumpa ćelija.

Transport u membranskoj ambalaži karakterizira činjenica da se transportirane tvari u određenim fazama transporta nalaze unutar membranskih vezikula, odnosno okružene su membranom. Ovisno o smjeru transporta tvari (u ćeliju ili izvan nje), transport u membranskoj ambalaži dijeli se na endocitozu i egzocitozu.

Endocitoza je proces apsorpcije od strane ćelije makromolekula i većih čestica (virusa, bakterija, staničnih fragmenata). Endocitoza se provodi fagocitozom i pinocitozom.

fagocitoza - proces aktivnog hvatanja i apsorpcije od strane ćelije čvrstih mikročestica, čija je veličina veća od 1 mikrona (bakterije, fragmenti ćelija, itd.). Tokom fagocitoze, ćelija uz pomoć posebnih receptora prepoznaje specifične molekularne grupe fagocitirane čestice.

Zatim, na mjestu kontakta čestice sa ćelijskom membranom, formiraju se izrasline plazmaleme - pseudopodije, koji obavijaju mikročesticu sa svih strana. Kao rezultat fuzije pseudopodije, takva čestica je zatvorena unutar vezikule okružene membranom, koja se naziva fagozom. Formiranje fagosoma je energetski ovisan proces i odvija se uz učešće aktomiozinskog sistema. Fagosom, uranjajući u citoplazmu, može se spojiti s kasnim endosomom ili lizozomom, zbog čega se organska mikročestica koju apsorbira stanica, na primjer bakterijska stanica, probavlja. Kod ljudi je samo nekoliko stanica sposobno za fagocitozu: na primjer, makrofagi vezivnog tkiva i leukociti krvi. Ove ćelije apsorbuju bakterije, kao i razne čestice koje ulaze u tijelo, štiteći ga na taj način od patogena i stranih čestica.

Pinocitoza- apsorpcija tečnosti od strane ćelije u obliku pravih i koloidnih rastvora i suspenzija. Ovaj proces je generalno sličan fagocitozi: kap tečnosti je uronjena u formiranu depresiju ćelijske membrane, okružena njome i nađena je zatvorena u vezikuli prečnika 0,07-0,02 mikrona, uronjena u hijaloplazmu ćelija.

Mehanizam pinocitoze je veoma složen. Ovaj proces se dešava u specijalizovanim područjima površinskog aparata ćelije zvanim obrubljene jame, koje zauzimaju oko 2% površine ćelije. Obrubljene jame su male invaginacije plazmaleme, pored kojih se nalazi velika količina proteina u perifernoj hijaloplazmi clathrin. U području omeđenih rupica na površini ćelija nalaze se i brojni receptori koji mogu specifično prepoznati i vezati transportirane molekule. Kada receptori vežu ove molekule, dolazi do polimerizacije klatrina i plazmalema invaginira. Kao rezultat, obrubljen balon, nose prenosive molekule. Ovi mjehurići su dobili ime zbog činjenice da klatrin na njihovoj površini izgleda kao neravni rub pod elektronskim mikroskopom. Nakon odvajanja od plazmaleme, obrubljeni vezikuli gube klatrin i stiču sposobnost spajanja s drugim vezikulama. Procesi polimerizacije i depolimerizacije klatrina zahtijevaju energiju i blokiraju se kada postoji nedostatak ATP-a.

Pinocitoza, zbog visoke koncentracije receptora u obrubljenim jamicama, osigurava selektivnost i efikasnost transporta specifičnih molekula. Na primjer, koncentracija molekula transportiranih tvari u obrubljenim jamama je 1000 puta veća od njihove koncentracije u okolišu. Pinocitoza je glavni način transporta proteina, lipida i glikoproteina u ćeliju. Kroz pinocitozu, ćelija apsorbuje količinu tečnosti jednaku njenoj zapremini dnevno.

Egzocitoza- proces uklanjanja supstanci iz ćelije. Supstance koje se uklanjaju iz ćelije se prvo zatvaraju u transportne vezikule, čija je spoljna površina obično obložena proteinom klatrinom, a zatim se takve vezikule usmeravaju na ćelijsku membranu. Ovdje se membrana vezikula spaja s plazmalemom, a njihov sadržaj se izlijeva izvan ćelije ili, održavajući kontakt s plazmalemom, uključuje se u glikokaliks.

Postoje dvije vrste egzocitoze: konstitutivna (bazna) i regulirana.

Konstitutivna egzocitoza javlja se kontinuirano u svim ćelijama tela. Služi kao glavni mehanizam za uklanjanje metaboličkih produkata iz ćelije i stalno obnavljanje stanične membrane.

Regulisana egzocitoza provodi se samo u posebnim stanicama koje obavljaju sekretornu funkciju. Izlučeni sekret se nakuplja u sekretornim vezikulama, a egzocitoza nastaje tek nakon što stanica primi odgovarajući kemijski ili električni signal. Na primjer, β-ćelije Langerhansovih otočića pankreasa otpuštaju svoj sekret u krv tek kada se koncentracija glukoze u krvi poveća.

U tom slučaju se aktivira aktomiozinski sistem, zbog čega se sadržaj vezikule izlijeva van ćelije. Dakle, tokom inducibilne egzocitoze, energija je potrebna ne samo za transport sekretornih vezikula do plazmaleme, već i za proces sekrecije.

Transcitoza, ili rekreacija , - Ovo je transport u kojem se pojedinačni molekuli prenose kroz ćeliju. Ova vrsta transporta se postiže kombinacijom endo- i egzocitoze. Primjer transcitoze je transport tvari kroz stanice vaskularnih zidova ljudskih kapilara, koji se može odvijati i u jednom i u drugom smjeru.

Pasivni transport uključuje jednostavnu i olakšanu difuziju - procese koji ne zahtijevaju energiju. Difuzija je transport molekula i iona kroz membranu iz područja visoke u područje niske koncentracije, tj. tvari teku duž gradijenta koncentracije. Difuzija vode kroz polupropusne membrane naziva se osmoza. Voda je sposobna da prolazi i kroz pore membrane formirane od proteina i transportuje molekule i jone rastvorenih u njoj materija Mehanizam jednostavne difuzije vrši prenos malih molekula (npr. O2, H2O, CO2); ovaj proces je nisko specifičan i odvija se brzinom proporcionalnom gradijentu koncentracije transportiranih molekula na obje strane membrane. Olakšana difuzija se dešava kroz kanale i/ili proteine nosače koji imaju specifičnost za molekule koji se transportuju. Transmembranski proteini djeluju kao jonski kanali, formirajući male vodene pore kroz koje se mali molekuli i ioni rastvorljivi u vodi transportuju duž elektrohemijskog gradijenta. Proteini transporteri su također transmembranski proteini koji prolaze kroz reverzibilne konformacijske promjene koje omogućavaju transport specifičnih molekula kroz plazmalemu. Funkcioniraju u mehanizmima i pasivnog i aktivnog transporta.

Aktivan transport je energetski intenzivan proces kroz koji se transport molekula provodi pomoću proteina nosača protiv elektrohemijskog gradijenta. Primjer mehanizma koji osigurava suprotno usmjeren aktivni transport jona je natrijum-kalijum pumpa (predstavljena proteinom nosačem Na+-K+-ATPaze), zahvaljujući kojoj se ioni Na+ uklanjaju iz citoplazme, a ioni K+ se istovremeno prenose u to. Koncentracija K+ unutar ćelije je 10-20 puta veća od spoljašnje, a koncentracija Na je suprotna. Ova razlika u koncentraciji jona je osigurana radom pumpe (Na*-K*>). Da bi se ova koncentracija održala, tri jona Na se prenose iz ćelije za svaka dva K* jona u ćeliju. Protein u membrani uzima sudjeluje u ovom procesu, obavljajući funkciju enzima koji razgrađuje ATP, oslobađajući energiju potrebnu za rad pumpe.
Učešće specifičnih membranskih proteina u pasivnom i aktivnom transportu ukazuje na visoku specifičnost ovog procesa. Ovaj mehanizam osigurava održavanje konstantnog volumena ćelije (regulacijom osmotskog pritiska), kao i membranskog potencijala. Aktivni transport glukoze u ćeliju obavlja se pomoću proteina nosača i kombinuje se sa jednosmjernim prijenosom Na+ jona.

Lagani transport Protok jona je posredovan posebnim transmembranskim proteinima - jonskim kanalima koji obezbeđuju selektivni transport određenih jona. Ovi kanali se sastoje od samog transportnog sistema i mehanizma za zatvaranje koji otvara kanal na neko vreme kao odgovor na (a) promenu membranskog potencijala, (b) mehanički stres (na primer, u ćelijama dlake unutrašnjeg uha), (c) vezivanje liganda (signalnog molekula ili jona).

Transport malih molekula kroz membranu.

Membranski transport može uključivati jednosmjerni transport molekula tvari ili zajednički transport dvaju različitih molekula u istim ili suprotnim smjerovima.

Različiti molekuli prolaze kroz njega različitim brzinama, a što je veća veličina molekula, to je manja brzina njihovog prolaska kroz membranu. Ovo svojstvo definira plazma membranu kao osmotsku barijeru. Voda i plinovi otopljeni u njemu imaju maksimalnu prodornu sposobnost. Jedno od najvažnijih svojstava plazma membrane povezano je sa sposobnošću prolaska različitih supstanci u ćeliju ili iz nje. To je neophodno za održavanje postojanosti njegovog sastava (tj. homeostaze).

Jonski transport.

Za razliku od umjetnih dvoslojnih membrana lipida, prirodne membrane, a prvenstveno plazma membrana, još uvijek su sposobne za transport jona. Permeabilnost za jone je niska, a brzina prolaska različitih jona nije ista. Veća brzina prolaza za katione (K+, Na+) i mnogo niža za anjone (Cl-). Transport jona kroz plazmalemu nastaje zbog učešća membranskih transportnih proteina - permeaza - u ovom procesu. Ovi proteini mogu transportovati jednu supstancu u jednom pravcu (uniport) ili više supstanci istovremeno (symport), ili, zajedno sa uvozom jedne supstance, ukloniti drugu iz ćelije (antiport). Na primjer, glukoza može značajno ući u ćelije zajedno s Na+ jonom. Može doći do transporta jona duž gradijenta koncentracije- pasivno bez dodatne potrošnje energije. Na primjer, ion Na+ prodire u ćeliju iz vanjskog okruženja, gdje je njegova koncentracija veća nego u citoplazmi.

Čini se da prisutnost proteinskih transportnih kanala i nosača dovodi do balansiranja koncentracija jona i supstanci male molekularne težine na obje strane membrane. Zapravo, nije tako: koncentracija iona u citoplazmi stanica oštro se razlikuje ne samo od one u vanjskom okruženju, već čak i od krvne plazme koja pere stanice u tijelu životinja.

Ispostavilo se da je u citoplazmi koncentracija K+ skoro 50 puta veća, a Na+ niža nego u krvnoj plazmi. Štoviše, ova razlika se održava samo u živoj ćeliji: ako je stanica ubijena ili su metabolički procesi u njoj potisnuti, onda će nakon nekog vremena ionske razlike na obje strane plazma membrane nestati. Možete jednostavno ohladiti ćelije na +20C, a nakon nekog vremena koncentracije K+ i Na+ na obje strane membrane će postati iste. Kada se ćelije zagreju, ova razlika se obnavlja. Ovaj fenomen je zbog činjenice da u ćelijama postoje membranski proteinski nosači koji rade protiv gradijenta koncentracije, dok troše energiju zbog ATP hidrolize. Ova vrsta posla se zove aktivni transport, a provodi se uz pomoć proteina jonske pumpe. Plazma membrana sadrži molekul pumpe od dvije podjedinice (K+ + Na+), koji je također ATPaza. Tokom rada, ova pumpa ispumpava 3 Na+ jona u jednom ciklusu i pumpa 2 K+ jona u ćeliju protiv gradijenta koncentracije. U ovom slučaju, jedan ATP molekul se troši na fosforilaciju ATPaze, zbog čega se Na+ prenosi preko membrane iz ćelije, a K+ je u stanju da kontaktira proteinski molekul i zatim se transportuje u ćeliju. Kao rezultat aktivnog transporta uz pomoć membranskih pumpi, u ćeliji se reguliše i koncentracija dvovalentnih katjona Mg2+ i Ca2+, također uz potrošnju ATP-a.

Dakle, aktivni transport glukoze, koji istovremeno prodire u ćeliju zajedno sa protokom pasivno transportovanog jona Na+, zavisiće od aktivnosti (K+ + Na+) pumpe. Ako je ova (K+-Na+)- pumpa blokirana, ubrzo će nestati razlika u koncentraciji Na+ na obje strane membrane, smanjit će se difuzija Na+ u ćeliju, a istovremeno i protok glukoze u ćeliju će prestati. Čim se obnovi rad (K+-Na+)-ATPaze i stvori razlika u koncentraciji jona, difuzni protok Na+ se odmah povećava, a istovremeno i transport glukoze. Slično, protok aminokiselina se odvija kroz membranu, koje se prenose posebnim proteinima nosačima koji rade kao sistemi simporta, istovremeno prenoseći ione.

Aktivni transport šećera i aminokiselina u bakterijskim stanicama uzrokovan je gradijentom vodikovih jona. Samo učešće posebnih membranskih proteina uključenih u pasivni ili aktivni transport jedinjenja male molekulske mase ukazuje na visoku specifičnost ovog procesa. Čak iu slučaju pasivnog transporta jona, proteini „prepoznaju“ dati ion, stupaju u interakciju s njim i vezuju se

konkretno, mijenjaju svoju konformaciju i funkciju. Posljedično, čak iu primjeru transporta jednostavnih supstanci, membrane djeluju kao analizatori i receptori. Ova receptorska uloga je posebno očigledna kada ćelija apsorbuje biopolimere.

Pasivni transport je transport tvari duž gradijenta koncentracije koji ne zahtijeva energiju. Pasivni transport hidrofobnih supstanci odvija se kroz lipidni dvosloj. Svi proteini kanala i neki transporteri pasivno prolaze kroz njih. Pasivni transport koji uključuje membranske proteine naziva se olakšana difuzija.

Drugi proteini nosači (ponekad se nazivaju proteini pumpe) prenose supstance kroz membranu koristeći energiju, koja se obično dobija hidrolizom ATP-a. Ova vrsta transporta odvija se protiv gradijenta koncentracije transportirane tvari i naziva se aktivni transport.

Simport, antiport i uniport

Membranski transport tvari također se razlikuje po smjeru njihovog kretanja i količini tvari koju nosi određeni nosač:

1) Uniport - transport jedne supstance u jednom pravcu u zavisnosti od gradijenta

2) Simport - transport dve supstance u jednom pravcu kroz jedan nosač.

3) Antiport - kretanje dve supstance u različitim pravcima kroz jedan nosač.

Uniport provodi, na primjer, natrijev kanal zavisan od napona kroz koji se natrijum joni kreću u ćeliju tokom stvaranja akcionog potencijala.

Simport vrši transporter glukoze koji se nalazi na vanjskoj (okrenutoj prema lumenu crijeva) strani crijevnih epitelnih stanica. Ovaj protein istovremeno hvata molekulu glukoze i natrijev ion i, mijenjajući konformaciju, prenosi obje tvari u ćeliju. Ovo koristi energiju elektrohemijskog gradijenta, koji zauzvrat nastaje zbog hidrolize ATP-a natrijum-kalijum ATPazom.

Antiport izvedeno, na primjer, pomoću natrijum-kalijum ATPaze (ili natrijum-zavisne ATPaze). On transportuje jone kalijuma u ćeliju. a iz ćelije - joni natrijuma.

Rad natrijum-kalijum na Pazi kao primer antiportnog i aktivnog transporta

U početku, ovaj transporter vezuje tri jona na unutrašnju stranu membrane N / A+ . Ovi ioni mijenjaju konformaciju aktivnog mjesta ATPaze. Nakon takve aktivacije, ATPaza je u stanju da hidrolizira jednu molekulu ATP-a, a fosfatni ion se fiksira na površini transportera na unutrašnjoj strani membrane.

Oslobođena energija se troši na promjenu konformacije ATPaze, nakon čega tri iona N / A+ i ion (fosfat) završavaju na vanjskoj strani membrane. Evo jona N / A+ se odvajaju i zamenjuju sa dva jona K+ . Tada se konformacija nosača mijenja u originalnu, a ioni K+ pojavljuju se na unutrašnjoj strani membrane. Evo jona K+ se odvoje, a nosač je ponovo spreman za rad.

Ukratko, djelovanje ATPaze može se opisati na sljedeći način:

1) „Uzima“ tri jona iz unutrašnjosti ćelije N / A+, zatim razdvaja ATP molekul i vezuje fosfat

2) “Izbacuje” jone N / A+ i dodaje dva jona K+ iz spoljašnje sredine.

3) Isključuje fosfat, dva jona K+ baca u ćeliju

Kao rezultat, stvara se visoka koncentracija iona u vanćelijskom okruženju N / A+ , a unutar ćelije postoji visoka koncentracija K+ . Posao N / A + , K+ - ATPaza stvara ne samo razliku koncentracije, već i razliku naelektrisanja (radi kao elektrogena pumpa). Pozitivan naboj se stvara na vanjskoj strani membrane, a negativan na unutrašnjoj strani.

I aktivan transport. Pasivni transport se odvija bez potrošnje energije duž elektrohemijskog gradijenta. Pasivne uključuju difuziju (jednostavnu i olakšanu), osmozu, filtraciju. Aktivni transport zahtijeva energiju i odvija se protiv koncentracije ili električnih gradijenata.
Aktivan transport
Ovo je transport supstanci suprotno koncentraciji ili električnim gradijentima, koji se dešava sa utroškom energije. Pravi se razlika između primarnog aktivnog transporta, za koji je potrebna energija ATP-a, i sekundarnog (na račun ATP-a dolazi do stvaranja gradijenata jonske koncentracije na obje strane membrane, a energija tih gradijenata se koristi za transport).
Primarni aktivni transport se široko koristi u tijelu. Uključen je u stvaranje razlike električnog potencijala između unutrašnje i vanjske strane ćelijske membrane. Uz pomoć aktivnog transporta stvaraju se različite koncentracije Na+, K+, H+, SI"" i drugih jona u sredini ćelije iu vanćelijskoj tečnosti.
Bolje je proučavan transport Na+ i K+ - Na+, -K + -Hakoc. Ovaj transport se odvija uz učešće globularnog proteina molekularne težine od oko 100 000. Protein ima tri mjesta vezivanja Na + na unutrašnjoj površini i dva mjesta vezanja K + na vanjskoj površini. Visoka aktivnost ATPaze uočena je na unutrašnjoj površini proteina. Energija nastala hidrolizom ATP-a dovodi do konformacionih promena u proteinu i istovremeno se iz ćelije uklanjaju tri iona Na+ i u nju se unose dva K+ iona. visoka koncentracija Na + stvara se u ekstracelularnoj tečnosti, a visoka koncentracija K + - u ćelijskoj tečnosti.
Nedavno se intenzivno proučavaju Ca2+ pumpe, zahvaljujući kojima je koncentracija Ca2+ u ćeliji desetine hiljada puta niža nego izvan nje. U ćelijskoj membrani i u ćelijskim organelama (sarkoplazmatski retikulum, mitohondrije) nalaze se Ca2+ pumpe. Ca2+ pumpe također funkcionišu zbog proteina nosača u membranama. Ovaj protein ima visoku aktivnost ATPaze.
Sekundarni aktivni transport. Zahvaljujući primarnom aktivnom transportu, izvan ćelije se stvara visoka koncentracija Na+, stvaraju se uslovi za difuziju Na+ u ćeliju, ali zajedno sa Na+ u nju mogu ući i druge supstance. Ovaj transport je usmjeren u jednom smjeru i naziva se simport. Inače, ulazak Na+ stimulira izlazak druge tvari iz ćelije, to su dva toka usmjerena u različitim smjerovima - antiport.
Primjer simporta bi bio transport glukoze ili aminokiselina zajedno sa Na+. Protein nosač ima dva mjesta za vezivanje Na+ i za vezivanje glukoze ili aminokiselina. Utvrđeno je pet različitih proteina koji vezuju pet vrsta aminokiselina. Poznate su i druge vrste simporta - transport N+ zajedno sa u ćeliju, K+ i Cl- iz ćelije itd.
U skoro svim ćelijama postoji mehanizam antiporta - Na + odlazi u ćeliju, a Ca2 + ga napušta, ili Na + ulazi u ćeliju, a H + izlazi iz nje.
Mg2+, Fe2+, HCO3- i mnoge druge supstance se aktivno transportuju kroz membranu.
Pinocitoza je jedna od vrsta aktivnog transporta. Leži u činjenici da se neki makromolekuli (uglavnom proteini, čiji su makromolekuli prečnika 100-200 nm) vežu za membranske receptore. Ovi receptori su specifični za različite proteine. Njihovo vezivanje je praćeno aktivacijom kontraktilnih proteina ćelije - aktina i miozina, koji formiraju i zatvaraju šupljinu sa ovim ekstracelularnim proteinom i malom količinom ekstracelularne tečnosti. U tom slučaju nastaje pinocitotični vezikula. On luči enzime koji hidroliziraju ovaj protein. Produkte hidrolize apsorbiraju ćelije. Pinocitoza zahtijeva ATP energiju i prisustvo Ca2+ u vanćelijskom okruženju.
Dakle, postoji mnogo vrsta transporta tvari kroz ćelijske membrane. Na različitim stranama ćelije (u apikalnim, bazalnim, lateralnim membranama) mogu se pojaviti različite vrste transporta. Primjer za to bi bili procesi koji se odvijaju u

Jednostavna difuzija

Putem jednostavne difuzije, čestice supstance kreću se kroz lipidni dvosloj. Smjer jednostavne difuzije određen je samo razlikom u koncentracijama tvari na obje strane membrane. Jednostavnom difuzijom hidrofobne supstance (O 2, N 2, benzen) i polarne male molekule (CO 2, H 2 O, urea) prodiru u ćeliju. Polarne relativno velike molekule (aminokiseline, monosaharidi), nabijene čestice (joni) i makromolekule (DNK, proteini) ne prodiru.

Olakšana difuzija

Većina supstanci se transportuje kroz membranu pomoću transportnih proteina (proteina nosača) koji su uronjeni u nju. Svi transportni proteini formiraju kontinuirani prolaz proteina kroz membranu. Uz pomoć proteina nosača vrši se i pasivni i aktivni transport tvari. Polarne supstance (aminokiseline, monosaharidi), nabijene čestice (joni) prolaze kroz membrane uz pomoć olakšane difuzije, uz učešće proteina kanala ili proteina nosača. Učešće proteina nosača obezbeđuje veću brzinu olakšane difuzije u poređenju sa jednostavnom pasivnom difuzijom. Brzina olakšane difuzije ovisi o više razloga: o transmembranskom koncentracijskom gradijentu transportirane tvari, o količini nosača koji se veže za transportiranu tvar, o brzini vezivanja tvari od strane nosača na jednoj površini membranu (na primjer, na vanjskoj površini), na brzinu konformacijskih promjena u molekuli nosača, usljed čega se tvar prenosi kroz membranu i oslobađa na drugoj strani membrane. Olakšana difuzija ne zahtijeva posebne troškove energije zbog ATP hidrolize. Ova karakteristika razlikuje olakšanu difuziju od aktivnog transmembranskog transporta.

Transportni proteini

Transportni proteini su transmembranski proteini koji specifično vezuju molekul transportirane supstance i promenom konformacije transportuju molekul kroz lipidni sloj membrane. Transportni proteini svih vrsta imaju specifična vezna mjesta za transportirani molekul. Oni mogu osigurati i pasivni i aktivni membranski transport.

vidi takođe

Wikimedia fondacija. 2010.

Pogledajte šta je "pasivni transport" u drugim rječnicima:

pasivni transport- – prijenos tvari duž gradijenta koncentracije, bez potrošnje energije (na primjer, difuzija, osmoza). Opća hemija: udžbenik / A. V. Zholnin ... Hemijski pojmovi

- (od latinskog transporto nosim, krećem, prevodim) u živim organizmima, uključuje isporuku potrebnih jedinjenja određenim organima i tkivima (koristeći cirkulatorni sistem kod životinja i provodni sistem u biljkama), njihovu apsorpciju ćelijama i.. ... Biološki enciklopedijski rječnik

Membranski transport je transport supstanci kroz ćelijsku membranu u ćeliju ili iz nje, koji se vrši pomoću različitih mehanizama jednostavne difuzije, olakšane difuzije i aktivnog transporta. Najvažnije svojstvo biološke... ... Wikipedije

Razmjena materijala između jezgre i citoplazme stanice odvija se kroz nuklearne pore transportnih kanala koji prodiru u dvoslojni nuklearni omotač. Prijelaz makromolekula iz jezgra u citoplazmu i u suprotnom smjeru naziva se nuklearna... ... Wikipedia

Prijenos tvari kroz ćelijsku ili intracelularnu membranu (transmembranski A.T.) ili kroz sloj stanica (transcelularni A.T.), odvijajući se protiv gradijenta koncentracije iz područja niske koncentracije u područje visoke koncentracije, tj. trošak... ... Wikipedia

Transportna funkcija proteina je učešće proteina u transportu supstanci u i iz ćelija, u njihovom kretanju unutar ćelija, kao i u njihovom transportu krvlju i drugim tečnostima kroz telo. Postoje različite vrste transporta koji se obavljaju kada... ... Wikipedia

Razmjena tvari između jezgre i citoplazme stanice odvija se kroz nuklearne pore transportnih kanala koji prodiru u dvoslojni nuklearni omotač. Prelazak molekula iz jezgra u citoplazmu i u suprotnom smjeru naziva se nuklearnim... ... Wikipedia

Knjige

Fiziologija i molekularna biologija ćelijskih membrana, A. G. Kamkin, I. S. Kiseleva. Udžbenik iznosi moderne ideje o elektrofiziologiji i molekularnoj biologiji ćelijskih membrana. Pitanja molekularne organizacije bioloških membrana, pasivne...