9 Вопрос.

Механизмы транспорта низкомолекулярных веществ через ЦПМ

Существуют два типа мембранных транспортных белков: белки- переносчики и каналообразующие белки. Белки-переносчики (называемые также пермеазами или транслоказами) связывают молекулу переносимого вещества, что приводит к их конформационным изменениям и как результат к переносу этой молекулы через мембрану. Напротив, каналообразующие белки (или белки-каналы) формируют заполненные водой поры, пронизывающие липидный бислой. Когда эти поры открыты, молекулы специфических веществ (обычно неорганические ионы подходящего размера и заряда) проходят сквозь них и, следовательно, через мембрану

Существует три способа транспорта низкомолекулярных веществ через мембрану: 1 простая диффузия; 2 пассивный транспорт (облегченная диффузия); 3 активный транспорт.

Простая диффузия осуществляется самопроизвольно за счет физической диффузии. Движущей силой в этом процессе является разница концентраций вещества с одной и другой стороны мембраны. Посредством простой диффузии через мембрану проникают гидрофобные молекулы (O2, N2, бензол), небольшие незаряженные полярные молекулы (Н2O, мочевина, глицерин, CO2). Для больших незаряженных полярных молекул (глюкоза, сахароза) и ионов (H+, Na+, K+, Ca2+, Cl-) характерна очень низкая растворимость в липофильных растворителях. Поэтому такие вещества практически не трансформируются через мембрану за счет простой диффузии. Транслакация этих соединений осуществляется путем облегченного или активного транспорта.

При облегченной диффузии растворенные вещества поступают в клетку с участием белков-переносчиков или через ионные каналы. Движущей силой при этом так же служит градиент концентрации по об стороны мембраны. Простая диффузия и пассивный транспорт могут протекать только до выравнивания концентраций переносимого вещества по обеим сторонам мембраны. Однако, большинство веществ поступает в клетку против градиента концентраций. В этом случае на такой перенос затрачивается энергия и такой перенос называется активнвм. Активный перенос позволяет накапливать в клетке питательные вещества в концентрации во много раз более чем концентрация их во внешней среде.

Транспорт макромолекул через мембрану.

Транспорт макромолекул, таких как белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, липопротеидные комплексы и другие, осуществляется посредством везикулярного переноса, т.е. макромолекулы в клетку же или из одного мембранного компартмента в другой макромолекулы попадают заключенными внутри везикул. Такой везикулярный перенос можно разделить на два вида: эндоцитоз — поглощение клеткой макромолекул, и экзоцитоз — вынос из клетки макромолекулярных продуктов. Оба процесса сопровождаются изменением структурной целостности мембраны. При эндоцитозе макромолекулы постепенно окружаются небольшим участком плазматической мембраны, который сначала впячивается, а затем отщепляется, образуя внутриклеточный пузырек, содержащий захваченный клеткой материал. Слайд Фагоцитоз – процесс, при котором клетки захватывают и переваривают твердые частицы. Пиноцитоз – процесс поглощения клеткой жидкой фазы из окружающей среды, содержащей растворенные вещества. Рецептор-опосредованный эндоцитоз. При эндоцитозе не всегда происходит просто захват внеклеточной среды в клетку. В клеточной мембране часто содержатся организованные в специализированные группы специфические рецепторы к макромолекулам, таким, как инсулин или антигены. После того как эти макромолекулы свяжутся со своими рецепторами, в окружающем рецептор участке мембраны происходит эндоцитоз, и макромолекула избирательно транспортируется в клетку. При экзоцитозе внутриклеточные везикулы, заполненные веществом, которое необходимо вывести из клетки, например гормонами или ферментами внеклеточного действия, достигают плазматической мембраны и их липидная мембрана сливается с ней. Затем происходит перестройка липидных слоев и пузырьки раскрываются наружу, высвобождая свое содержимое в окружающую среду.