89680

КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМ АКТИВНОГО ТРАНСПОРТА

Доклад

Биология и генетика

В любой системе активного транспорта веществ через биологические мембраны можно выделить три основные компонента: источник свободной энергии, переносчик данного вещества и сопрягающий (регулятор) фактор. Этот фактор сопрягает работу переносчика с источником свободной. Все компоненты активного транспорта образуют в БМ сложный молекулярный комплекс.

Русский

2015-05-13

49.77 KB

0 чел.

КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМ АКТИВНОГО ТРАНСПОРТА

В любой системе активного транспорта веществ через биологические мембраны можно выделить три основные компонента: источник свободной энергии, переносчик данного вещества и сопрягающий (регулятор) фактор. Этот фактор сопрягает работу переносчика с источником свободной. Все компоненты активного транспорта образуют в БМ сложный молекулярный комплекс.

В большинстве систем активного транспорта, непосредственным источником свободной энергии служит АТФ. За счет присоединения его концевой фосфатной группы предварительно оторвавшейся при гидролизе, переносчик фосфолерируется и преобретает за счет этого дополнительную энергию. Энергии достаточно для преодоления физико-химических градиентов, которые препятствуют перемещению веществ. Следовательно, фосфолерированный комплекс с переносимым веществом способен преодолевать потенциальный барьер, который был непреодолимым до фосфорелирования, и этот барьер препятствует переносу вещества через БМ.

Реже свободная энергия черпается непосредственно системами активного транспорта из окислительно-восстановительных реакций, то есть, из цепи переноса электронов. Эти системы называются редокспомпы. В качестве примера редокспомпы можно рассмотреть перенос через внутреннюю мембрану митохондрий при клеточном дыхании.

Вторым компонентом системы активного транспорта являются переносчики. В разных системах активного транспорта переносчиками служат белковые молекулы, которые работают по различным механизмам. Во-первых, переносчиком могут быть сравнительно мелкие белковые молекулы, которые находятся в БМ. Эти переносчики работают по механизму малой или большой карусели. Более крупные белковые молекулы пронизывают БМ насквозь, и в этом случае, основным механизмом переноса является ротационный или сдвиговый.

Третий компонент систем активного транспорта обеспечивает сопряжение работы переносчика с источником свободной энергии. Такое сопряжение может заключаться в процессах фосфорелирования АТФ, что имеет место при гидролизе. Чтобы фосфорелировать переносчик, надо, прежде всего, гидролизовать АТФ. Гидролиз АТФ достаточно эффективен только в присутствие специальных ферментов, которые называются АТФазы. Они-то и служат факторами, которые сопрягают работу переносчика и источника энергии. Для активного транспорта каждого вещества в тех случаях, когда источником энергии является АТФ, обнаружена специфическая АТФаза. Каждая из АТФаз активизируется тем веществом, чей транспорт она обеспечивает. Например, активируемая фаза, активируется только тогда, когда концентрация в примембранном пространстве достигает определенного уровня. Превышение определенного уровня является сигналом к началу работы активного транспорта.

Все транспортные АТФазы связаны с клеточными мембранами и проявляют высокую специфичность, катализируя реакции, течение которых зависит от направления подхода в БМ транспортируемого вещества. Например, АТФаза преобразуется активно при воздействии на нее внутри клетки, а - снаружи. Она не активизируется при самых значительных концентрациях ионов Na в межклеточной среде (снаружи), а - в цитозоле (внутри). Зависимость потока переносимого вещества через клеточную мембрану от его концентрации по обе ее стороны при участии транспортной АТФазы, описывается следующим выражением:

- поток переносимого вещества;

- концентрация АТФазы в биомембране;

- проницаемость БМ для комплекса фермент переносимого вещества;

- концентрация переносимого вещества внутри клетки;

- концентрация переносимого вещества вне клетки;

- коэффициенты диссоциативного комплекса внутри клетки и в межклеточной среде соответственно.

Таким образом, в клеточной мембране постоянно присутствует и переносчик и АТФаза. В примембранном пространстве клетки находятся молекулы АТФ, выходящие из митохондрий. Они подходят к местам активного транспорта. Однако, вся система не работает до появления определенного стимула, которым обычно служит наращивание концентрации вещества подлежащего к переносу. Этот фактор активирует специфическую АТФазу, которая в свою очередь катализирует гидролиз АТФ с отщеплением фосфатной концовой группы. Присоединенная к переносчику фосфатная группа, фосфорилирует его. При фосфорилировании переносчик приобретает дополнительную свободную энергию, необходимую и достаточную для транспорта вещества через БМ, вопреки действиям физико-химических градиентов.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8727. Особенности социального познания. Конкретно-исторический подход к социальным явлениям 48.5 KB
  Особенности социального познания. Конкретно-исторический подход к социальным явлениям Вариант 1 Познание - процесс деятельности человека, основным содержанием которого является отражение объективной реальности в его сознании, а результатом
8728. Социальная структура. Тенденции изменения социальной структуры российского общества 47 KB
  Социальная структура. Тенденции изменения социальной структуры российского общества Вариант 1 Социальная (стратификационная) структура - расслоение и иерархическая организация различных слоев общества, а также совокупность институтов и отношений меж...
8729. Социальный статус личности. Социальные роли личности 34.5 KB
  Социальный статус личности. Социальные роли личности Вариант 1 Социальный статус - это положение в обществе, связанное с определенной совокупностью прав и обязанностей. Статусы бывают: предписанные (национальность, место рождения, социаль...
8730. Духовное производство и духовное потребление 36.5 KB
  Духовное производство и духовное потребление Вариант 1 Духовное производство - деятельность сознания в особой общественной форме, осуществляемое специализированными группами людей, которые профессионально заняты квалифицированным умственным тру...
8731. Трудовая деятельность 40 KB
  Трудовая деятельность Вариант 1 Трудовая деятельность людей (процесс материального производства) - это одна из форм человеческой деятельности, направленная на преобразование природного мира и создание материальных благ. В структуре т...
8732. Свобода в деятельности людей 36.5 KB
  Свобода в деятельности людей Вариант 1 Свобода - это самостоятельность социальных и политических субъектов (в том числе и личности), выражающаяся в их способности и возможности делать собственный выбор и действовать в соответствии со своими инт...
8733. Исторический процесс и его участники 45 KB
  Исторический процесс и его участники Вариант 1 Исторический процесс - временная последовательность сменяющих друг друга событий, которые явились результатом деятельности многих поколений людей. Основу исторического процесса составляют исторические ф...
8734. Политика как деятельность, ее объекты, субъекты, цели и средства 54.5 KB
  Политика как деятельность, ее объекты, субъекты, цели и средства Вариант 1 Слово политика произошло от греческого слова politike, что означает в переводе на русский язык государственные дела. Среди причин - поляризация общества, появление соц...
8735. Политическая идеология 32.5 KB
  Политическая идеология Вариант 1 Политическая идеология - система идей и взглядов, выражающая коренные интересы, мировоззрение, какого-либо субъекта политики (класса, нации, общества, партии, общественного движения). Политическая идеология - те...