89679

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАСОСЫ. АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ

Доклад

Биология и генетика

Из определения активного транспорта следует что его важным свойством является перенос веществ против действия физикохимических градиентов. Так системы уравнений для активного транспорта переноса ионов под действием концентрационного и электронного градиентов: число молей. Вышеотмеченное позволяет сформулировать второе характерное свойство активного транспорта необходимость энергетического обеспечения за счет свободной энергии выделяющейся либо непосредственно в ходе окислительно-восстановительных реакций либо при гидролизе АТФ...

Русский

2015-05-13

61.89 KB

3 чел.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАСОСЫ. АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ.

Активным транспортом называют транс-мембральный перенос веществ в направлении, противоположном транспорту, который должен был бы происходить под действием физико-химических градиентов. Активный транспорт направлен в сторону более низкого электрохимического потенциала. Он необходим как для накопления в клетках или органеллах веществ, в которых они нуждаются, даже из среды с их низкой концентрацией, так и для выведения из клеток или органелл тех веществ, содержание которых там должно поддерживаться на низком уровне, даже при повышении этой концентрации в окружающей среде.

Из определения активного транспорта следует, что его важным свойством является перенос веществ против действия физико-химических градиентов. Это возможно только благодаря термодинамическому сопряжению биологических процессов, причем, источником свободной энергии, необходимой для преодоления физико-химических градиентов, могут служить продукты химического окисления. Их вклад в термодинамическое сопряжение учитывается дополнительным слагаемым в кинетических уровнях, которые описывают активный транспорт. Так, системы уравнений для активного транспорта переноса ионов под действием концентрационного и электронного градиентов:

- число молей.

- (химический потенциал) количественно характеризует вклад ферментативных реакций в свободную энергию БМ, которая необходима для преодоления действия сопряжения градиентов (в данном случае, и). Вышеотмеченное позволяет сформулировать второе характерное свойство активного транспорта - необходимость энергетического обеспечения за счет свободной энергии, выделяющейся либо непосредственно в ходе окислительно-восстановительных реакций, либо при гидролизе АТФ, который синтезируется биологической системой впрок.

Свободная энергия, затрачиваемая на трансмембранный перенос веществ против концентрационного градиента, рассчитывается по формуле:

, где

Так, чтобы откачать из клетки единичный заряд ионов в 1 Кл, необходимо затратить примерно 0,12 Дж.

У человека в состоянии покоя примерно 30-40 % всей энергии, образующейся в ходе метаболических процессов, расходуется на активный транспорт. В некоторых случаях, на его обеспечение может затрачиваться практически вся, которая выгребается клеткой. Так, ткани, в которых активный транспорт особенно интенсивен, потребляют большее количество кислорода, даже в состоянии покоя. Например, масса мозга человека составляет примерно 1/50 массы тела, но, в условиях мышечного покоя, ткани мозга поглощают примерно 1/5 часть всего кислорода, усвоенного организмом. Общая мощность всех ионных насосов человеческого мозга составляет примерно 1 Вт.

Третье свойство активного транспорта заключается в их специфичности. Каждая из систем активного транспорта обеспечивает перенос через БМ только данного вещества и не переносит другие. При этом, активный транспорт может быть сопряжен с пассивным. Так, при активном транспорте ионов Na+ в том же направлении переносятся, за счет пассивного транспорта, другие вещества (глюкоза, аминокислоты). Это явление называют симпортом. Отдельная система активного транспорта переносит одно вещество в одном направлении, а другое - в противоположном. Так, (-) помпа закачивает ионы из межклеточной среды в цитоплазму и откачивает ионы из клетки. Такой вид транспорта называют антипортом. Необходимо отметить, что - насос не откачивает из клетки, а в нее. Когда эти ионы начинают перемещаться через БМ по физико-химическим градиентам, при этом - помпа становится генератором АТФ. Это явление получило название эффекта обращения активного транспорта. Так, на перекачивание ионов против градиентов, насосы затрачивают свободную энергию, гидрализуя АТФ, тогда, как при движении этих же ионов по градиентам, происходит преобразование энергии градиентов в энергию макро энергетических связей (синтезируется АТФ из АДФ).

Специфичность систем активного транспорта служит одним из самых действующих механизмов селективной проницаемости клеточных мембран и придает им векторные свойства.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

65322. МУЛЬТИАГЕНТНІ МЕТОДИ ПОБУДОВИ НЕЙРО-НЕЧІТКИХ МЕРЕЖ 1.04 MB
  Проте методи навчання що використовуються при побудові нейронечітких мереж характеризуються недоліками повязаними з проблемою встановлення параметрів навчання вимагають участі користувача вимогою диференційованості функцій належності до нечітких термів...
65323. МОДЕЛІ АВТОМАТИЗОВАНОГО СИСТЕМНОГО ПРОЕКТУВАННЯ АВТОМАТИЧНОЇ ТРАНСМІСІЇ 663.5 KB
  Метою роботи є підвищення ефективності синтезу АТ за рахунок розробки математичних моделей автоматизованого проектування АТ та її блоків системи автоматичного управління САУ та її елементів звязків між ними вибору програмного забезпечення...
65324. ОБГРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ЗАСОБІВ ІНДИВІДУАЛЬНОГО ПРОТИГАЗОТЕПЛОВОГО ЗАХИСТУ ГІРНИКІВ 341.5 KB
  Тому розробка і створення індивідуальних засобів протигазотеплового захисту гірників членів ДГК є актуальним науковотехнічним завданням вирішення якого дозволить підвищити безпеку та ефективність ведення робіт в умовах нагрівального мікроклімату.
65325. ПЕРЕТРАВНІСТЬ КОРМУ, ОБМІН РЕЧОВИН І ПРОДУКТИВНІСТЬ КУРЕЙ-НЕСУЧОК ЗА РІЗНОГО РІВНЯ ТА СПІВВІДНОШЕННЯ СІРКИ І СЕЛЕНУ В КОМБІКОРМІ 283 KB
  Доведена доцільність використання в якості джерела сірки сульфату натрію оптимальна кількість якого в комбікормах для курчатбройлерів та ремонтного молодняку курей становить 03 від маси корму для каченят і гусенят − 10 а для курейнесучок − 05 від маси комбікорму.
65326. НЕЙРОМЕРЕЖНА ОБРОБКА БАГАТОВИМІРНИХ СИГНАЛІВ 457 KB
  Обрана тема дисертаційної роботи є актуальною тому що штучні нейронні мережі ШНМ протягом останнього часу переконливо довели свою ефективність при вирішенні різноманітних задач адаптивної обробки інформації таких як апроксимація нелінійних функцій класифікація управління...
65327. ОРГАНІЗАЦІЯ РОЗСЛІДУВАННЯ ЗЛОЧИНІВ ТА ЇЇ МІСЦЕ У СТРУКТУРІ КРИМІНАЛІСТИКИ 147.5 KB
  Чільне місце серед функцій держави займає правоохоронна яка реалізується зокрема за допомогою організації розслідування злочинів. Організаційна діяльність дозволяє підвищувати ефективність розслідування сприяє його всебічності повноті та обєктивності...
65328. МІСТОБУДІВНІ ПРИНЦИПИ КОМПЛЕКСНОГО РОЗВИТКУ ПРИМОРСЬКИХ МІСТ (В УМОВАХ АЗОВО-ЧОРНОМОРСЬКОГО РЕГІОНУ) 182.5 KB
  Активізація урбанізаційних процесів суттєві зміни в соціальноекономічних відносинах посилення антропогенних навантажень на природні системи порушення екологічної рівноваги на територіях прибережної смуги...
65329. НАУКОВІ ОСНОВИ ФУНКЦІОНАЛЬНО-СТРУКТУРНОЇ ОПТИМІЗАЦІЇ МОДЕЛЕЙ МЕРЕЖ ГІРНИЧИХ ВИРОБОК ВУГІЛЬНИХ ШАХТ 544 KB
  Мережа гірничих виробок вугільної шахти є важливим її елементом який визначає надійність функціонування й технікоекономічні показники роботи. Питома вага витрат пов'язаних зі спорудженням гірничих виробок під час будівництва...
65330. Визначення контрольованих параметрів арматури експлуатованих залізобетонних конструкцій методом локального руйнування 7.43 MB
  Завдання досліджень: узагальнити результати досліджень в області визначення контрольованих параметрів матеріалів конструкцій при різних впливах неруйнівними методами обґрунтувати необхідність проведення досліджень у цій області сформулювати передумови і припущення...