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

57701. Welcome to Great Britain 85 KB
  Good morning, dear children! I am glad to see you! I hope everyone is feeling fit. I think you will agree that the topic we are going to speak on is really worth discussing. Because we can’t imagine our life without many of things, and one of them is travelling.
57702. Подорож до Країни чудес 4.92 MB
  Children, today we are going to travel to the Wonderland with a little girl Alice. I will tell you a story about her adventures and we’ll help her to come back home. You have Story books in front of you. There are some exercises in them for our lesson.
57703. Усиление Московского государства в XVв. Иван ІІІ 2.09 MB
  ЦЕЛЬ: рассмотреть процесс усиления Московского царства, основные направления политики Ивана ІІІ, которые привели к укреплению власти Московского государства и объединению под его властью остальных земель Северо-восточной Руси...
57704. Китай. Економіко – географічна характеристика 70 KB
  Мета уроку: формувати в учнів систему знань про особливості населення, економічної політики, галузей міжнародної спеціалізації Китаю; Розвивати та вдосконалювати навички учнів оцінювати географічне положення і природно–ресурсний потенціал країни;
57705. Складання тексту-міркування 91 KB
  Мета: удосконалювати навички та вміння правильно будувати текст-міркування; вчити розкривати абстрактно загальні поняття; розвивати звязне мовлення увагу память мислення уміння логічно й послідовно викладати думки на папері...
57706. Від минулого до сьогодення. Історія створення книги 180 KB
  Мета: ознайомити п’ятикласників з історією виникнення книги та розвитком книгодрукування в Україні; популяризувати книгу носія інформації; виховувати повагу до історії народу його внеску в розвиток української культури.
57707. Книга: подорож у часі 122 KB
  Мета: дидактична: ознайомити учнів з історією створення книги з найдавніших часів; розвивальна: показати учням значення книги в розвитку світового суспільства; розвивати інтелектуальну активність учнів; розвивати культуру мислення уяву...
57708. Культура Галицько – Волинської держави 77.5 KB
  Мета: Ознайомити учнів з досягненнями культури Галицько – Волинської держави; визначити її особливості; з ясувати які держави мали вплив на розвиток Галицько – Волинської держави; працювати над вмінням виділяти головне працювати в групі...
57709. Клас Комахи. Особливості будови та процесів життєдіяльності 157.5 KB
  Розширити та поглибити знання учнів про членистоногих познайомити з різноманітністю комах особливостями їх зовнішньої та внутрішньої будови пристосуванням їх до умов навколишнього середовища.