89678

ТРАНСПОРТ С УЧАСТИЕМ ПЕРЕНОСЧИКОВ

Доклад

Биология и генетика

Длина канала как правило превосходит линейные размеры поперечного его профиля который имеет форму круга или неправильного эллипса. Конфигурация и площадь поперечного сечения не одинаковы в различных местах одного и того же канала. Однако экспериментально установлено что скорость транспорта веществ по каналам определяется главным образом числом каналов приходящимся на единицу поверхности БМ. В этой связи проницаемость БМ при переносе веществ по каналам рассчитывается по следующей формуле: усредненный радиус канала; число каналов...

Русский

2015-05-13

87.03 KB

0 чел.

ТРАНСПОРТ С УЧАСТИЕМ ПЕРЕНОСЧИКОВ

Гидрофильные вещества практически не перемещаются в БМ за счет процессов свободной диффузии. Транспорт многих гидрофильных веществ (моносахаридов, аминокислот, некоторых ионов) обеспечивают подвижные переносчики. В частности, пептид, имеющий циклическую структуру и находящийся в БМ, способен селективно переносить ионы. Облегчение трансмембранного переноса обусловлено тем, что вещество (например, глюкоза) преодолевает плазмолемму не путем свободной диффузии через липидный бислой, а при помощи переносчика. В этой связи, движение глюкозы сквозь мембрану эритроцита происходит быстрее, чем можно было бы ожидать при ее свободной диффузии в мембранных липидах. В плазматической мембране обнаружено несколько десятков транспортных белков, каждый из которых переносит только определенное вещество. Переносчики в БМ могут работать, используя различные виды перемещения:

- миграционный;

- ротационный;

- сдвиговый.

Среди мигрирующих переносчиков можно выделить две разновидности. Одни транспортеры мигрируют внутри мембран и взаимодействуют с переносимым веществом только на ее поверхности; этот механизм транспорта называют малой "каруселью". Другие мигрирующие переносчики способны покидать БМ и выходить в примембранное пространство в поисках транспортируемого вещества. Поиск направляется действием электростатических сил или химическим взаимодействием. Вместе с переносимым веществом, транспортер второго типа возвращается в БМ, проходит ее насквозь, выходит в противоположное пространство, оставляя там переносимое вещество. Такой механизм называется большой "каруселью". Тип "карусели" зависит от поверхности активных свойств и растворимости самого переносчика. Как правило, по механизму малой "карусели" работают транспортеры, плохо растворимые в воде и являющиеся ПАВ. Схематически работу малой "карусели" можно представить так:

Миграционный механизм присущ переносчикам, размеры которых меньше толщины БМ. Вместе с тем, транспортерами могут быть и более крупные белковые молекулы или их комплексы, которые пронизывают БМ насквозь. Они переносят вещества через БМ за счет поворота (ротации) или сдвига. Ротационный механизм заключается в повороте крупной молекулы переносчика вокруг оси, лежащей в плоскости мембраны. В результате чего, транспортируемые вещества (молекулы), посаженные на один конец такого переносчика, оказываются на противоположной стороне БМ. Ротационный механизм требует значительных затрат энергии и является эффективным только в том случае, если одна молекула переносчика одновременно транспортирует за один поворот много молекул переносимого вещества. Схематически работу ротационного механизма можно представить в следующем виде:

Более выгодным в энергетическом отношении является механохимический процесс в молекуле переносчика, заключенный не в полном ее повороте, а в сдвиге отдельных областей, относительно неподвижной части крупной молекулы. При этом, вместе с участником переносчика, уходящим с поверхности вглубь мембраны, передвигается транспортируемое вещество. Этот процесс напоминает движение лифта в шахте. Графически это можно представить следующим образом:

МЕМБРАННЫЕ КАНАЛЫ

Канал (пора), заполненный водой, насквозь пронизывает клеточную мембрану. Длина канала, как правило, превосходит линейные размеры поперечного его профиля, который имеет форму круга или неправильного эллипса. Конфигурация и площадь поперечного сечения не одинаковы в различных местах одного и того же канала. У большинства мембранных каналов максимальный линейный размер поперечного профиля составляет 0,8 нм. Обычно, общая площадь каналов составляет тысячную долю всей поверхности клеточной мембраны, но у некоторых клеток эта площадь не превышает 0,000001 доли.

До настоящего времени неизвестны ни структура, ни состав липопротеиновых комплексов, которые образуют мембранные каналы. Однако, экспериментально установлено, что скорость транспорта веществ по каналам определяется, главным образом, числом каналов, приходящимся на единицу поверхности БМ. В этой связи, проницаемость БМ при переносе веществ по каналам, рассчитывается по следующей формуле:

- усредненный радиус канала;

- число каналов на единицу поверхности БМ;

- коэффициент диффузии вещества в воде;

- длина канала, равная толщине БМ.

Скорость проникновения через плазмолемму нервных или мышечных волокон для ионов и , и ряда других гидрофильных веществ, примерно составляет м/с, следовательно, их трансмембранный перенос осуществляется на 5-6 порядков медленнее, чем свободная диффузия в водном растворе. Вероятно, быстрее других проходят через каналы те гидрофильные вещества, диаметр которых вместе с гидратной оболочкой близок к размеру поперечного профиля канала. Канал представляет собой мембранный белок или белковый комплекс, полярные группы которого направлены вовнутрь полости, являющийся характерным элементом -спирали. Полость канала заполнена водой. Движение ионов по каналу строго однорядно, и его можно представить, как последовательное замещение молекул воды из гидратной оболочки иона на полярные группы, выстилающие внутреннюю поверхность канала. Ион, отдавая воду, находящуюся в его гидратной оболочке, взаимодействует с полярными группами канального белка и, подобно поршню, проталкивает молекулу воды, которая встречается в канале на его пути.

Мембранные каналы можно разделить на две группы:

- потенциал зависимые (п-з);

- потенциал независимые (п-нез).

Проницаемость каналов первой группы не просто зависит от трансмембранной разности потенциалов, но и управляет ею. С функционированием потенциал зависимых ионных каналов, связано важнейшее свойство живых тканей - возбудимость. Таким образом, при пассивном транспорте, селективность БМ определяется:

1. Коэффициентом распределения веществ между липидами и водой.

2. Избирательностью каналов или переносчиков по отношению к определенным веществам.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

41033. Суб’єкти міжнародного права 80.5 KB
  Держава як основний субєкт міжнародного права. Україна як субєкт міжнародного права. Правосубєктність вторинних субєктів міжнародного права: а націй і народів що борються за свою незалежність; б міжнародних організацій; в державоподібних утворень; г фізичних осіб; д транснаціональних компаній.
41034. Теоретичні основи дослідження національної культури 149.5 KB
  Теоретичні основи дослідження національної культури Поняття культури та її структури Культурологія як наукова дисципліна Становлення української культурологічної думки. З точки зору історії культури якій власне і присвячено цей посібник поняття культураâ використовують при характеристиці історичних епох середньовічна культура чи пам'яток археологічна культура характеристиці суспільств та регіонів європейська культура характеристиці народів кожен з яких створює неповторний культурний простір українська культура....
41035. Надзвичайні ситуації мирного й воєнного часів, їхній вплив на життєдіяльність населення України 34.5 KB
  Запобігання надзвичайним ситуаціям природного і техногенного характеру ліквідація їх наслідків максимальне зниження масштабів втрат та збитків перетворилося на загальнодержавну проблему і одне з найважливіших завдань органів виконавчої влади і управління всіх рівнів.1 Класифікація надзвичайних ситуацій Відповідно до характеру походження подій що можуть зумовити виникнення НС на території України розподіляються: надзвичайна ситуація НС порушення нормальних умов життя і діяльності людей на обєкті або території спричинене аварією...
41036. Структура національної культури. Українська культура як цілісна система 71 KB
  Структура національної культури. Українська культура як цілісна система Структура національної культури Українська культура як цілісна система Характерні риси сучасної світової культури 1. Проблема систематизації культури і розкриття її структури є досить складною. На цій підставі в культурі правомірно виділяти світову і національну культури.
41037. Джерела української культури 62.5 KB
  Протослов'янське населення території давньої України 2. Територія заселена трипільцями пролягала від Словаччини та Румунії до Слобідської України від Чернігова до Чорного моря. Тут жили зокрема пращури слов'ян місцеві землеробські племена. Питання походження східних слов'ян і на сьогодні є недостатньо вивченим.
41038. Культура Київської Русі: християнське підґрунтя української культури 66 KB
  Культура Київської Русі: християнське підґрунтя української культури План: 1. Християнізація Русі як чинник нових культурних зрушень 2. Мистецтво Київської Русі як утілення світогляду релігійної та естетичної свідомості. Культура Київської Русі видатне явище світової середньовічної культури.
41039. Духовна культура українського народу ХІV – першої половини XVІІ століття 62 KB
  Розєднаність українських земель відсутність єдиного політичного центру спустошливі турецькотатарські набіги іноземний гніт спричинили складні процеси в розвитку української культури XIV XVI ст. Довгий час православна церква залишалася для українського населення єдиним осередком національної самобутності духовності й культури. Складна соціальнополітична ситуація що склалася в польськолитовську добу в Україні істотно позначилася на розвитку української культури. Вказані особливості притаманні усім сферам української культури періоду...
41040. Українська культура козацької доби 60 KB
  Українська культура козацької доби Нові процеси у духовному житті Наука і освіта козацької доби Специфіка національного варіанту бароко Еволюція образотворчого мистецтва Барокова архітектура Саме козацькі часи в історії України називають добою Бароко маючи на увазі не лише мистецький стиль а значно ширше духовне поняття: світовідчуття. Українське Бароко виявилося співзвучним історичному часові що переживав народ і тому так повно виразило і його філософію і психологію й естетику. Більш того національний варіант бароко в...
41041. Українське національно-культурне відродження ХІХ – початку ХХ ст 86.5 KB
  У цей час зявляються праці у галузі української історії філософії етнографії літератури. висловив один з представників нової української історіографії І. швидко зростала і які стали носіями української національної ідеї у Західній Україні. Воно стало носієм української національної ідеї у Західній Україні.