89682

КАЛИЕВО-НАТРИЕВЫЙ НАСОС

Доклад

Биология и генетика

Компонент помпы является АТФ источник энергии АТФазы которые одновременно служит и переносчиком и сопрягающим фактором. Молекулярный механизм использования энергии АТФ для работы помпы еще полностью не понят однако предполагается что на внутренней стороне БМ находятся молекулярные комплексы способные фосфорелировать за счет присоединения фосфатной группы АТФ. Фосфатная группа отщепляется от АТФ при гидролизе. Для следующего транспортного цикла комплексу необходимо новое фосфорелирование за счет гидролиза АТФ.

Русский

2015-05-13

100.42 KB

2 чел.

КАЛИЕВО-НАТРИЕВЫЙ НАСОС

Благодаря системам активного транспорта для и , поддерживаются стабильные и высокие градиенты концентрации этих ионов на плазмолемме любой клетки. Разница в их молекулярной концентрации между цитозолем и межклеточной средой достигается 10-20 раз. При этом, больше в цитозоли, - в межклеточной среде. При действии концентрационных градиентов входят в нее. Пассивный транспорт привел бы к ликвидации ионного неравновесия, но этому препятствует работа насоса. Он откачивает из цитозоля в межклеточную среду и закачивает в клетку. насос - энергоемкая система.

Компонент помпы является АТФ (источник энергии) АТФазы, которые одновременно служит и переносчиком и сопрягающим фактором. Молекулярный механизм использования энергии АТФ для работы помпы еще полностью не понят, однако, предполагается, что на внутренней стороне БМ находятся молекулярные комплексы, способные фосфорелировать за счет присоединения фосфатной группы АТФ. Фосфатная группа отщепляется от АТФ при гидролизе. Фосфорелирующий транспортный комплекс переносит, связанный с ним на наружную сторону клеточной мембраны, где обменивает на . комплекс транспортирует его внутрь клетки, где он фосфолерируется, то есть, отщепляется фосфатная группа, так как вся свободная энергия истрачена. Для следующего транспортного цикла комплексу необходимо новое фосфорелирование за счет гидролиза АТФ.

В настоящее время есть несколько гипотез, конкретизирующих участие в работе комплекса -АТФазы. Однако, ни одна из них не является общепринятой, но, все модели активного транспорта и предусматривает конфирмацию перестройки -АТФазы. Эти перестройки осуществляются в пространстве БМ.

Некоторые условно полагают, что, будто помпа действует по принципу перистальтического насоса, который переменно открывает и закрывает и , расположенные в БМ по соседству с АТФазой.

Ее конформация перестройки обуславливается чередованием фосфорелирования и дефосфорелирования, обеспечивают изменение проницаемости ионов каналов, при этом, эти насосы работают в противофазе, то есть, когда канал открыт, - закрыт, и наоборот. Согласно этой гипотезе, АТФаз служит не как переносчик, а своеобразное планирование ионных каналов.

Другая гипотетическая схема действия помпы предполагает, что транспорт АТФаз работает, как переносчик. Молекула этого фермента пронизывает плазмолемму насквозь, контактируя одним полюсом с цитоплазмой, другим - с межклеточной средой. В при мембранных участках цитоплазмы находятся митохондрии, из которых выходят молекулы АТФ. АТФ выступает в контакте с БМ, следовательно, и с АТФазой. Содержание ионов Na в цитоплазме поддерживается на строго определенном уровне. АТФаза активируется ионами и , но проявляется при этом ярко выраженная векторность. Ионы действуют на нее только со стороны цитоплазмы, а - только из межклеточной среды. Вместе с тем, ее специфичность по отношению к выше, чем к , так, для включения в действие АТФазы, незаменимы, в то время, как можно заменить одновалентным катионом, причем, с рубидием транспортная система функционирует лучше, чем с . По-видимому, для ферм. характерны различные механизмы распознавания на цитоплазме стороне БМ и других катионов на ее наружной поверхности.

Экспериментально установлено, что за счет гидролиза одной молекулы АТФ осуществляется активный транспорт трех ионов и двух ионов , то есть, их сопряженному трансмембранному переносу свойственна стехиометрия (3/2). Она сохраняется вне зависимости от величины и направления концентрационного и электрического градиентов. Стехиометрия обусловливает электрогенные свойства помпы. Перенос двух внутрь клетки и трех ионов Na из нее, создает разность потенциалов, относительно межклеточной среды. При этом цитозоль имеет отрицательный заряд относительно межклеточной среды (внутри клетки анионов больше, чем катионов).

  насос угнетается различными агентами, из которых наиболее активны следующие:

1. Сердечные гликозиды.

2. Избыток ионов внутри клетки.

3. Дыхательные яды.

Дыхательные яды блокируют окислительное фосфорилирование в митохондриях и, соответственно, они останавливают работу любой системы активного транспорта, то есть, в их действии нет специфичности, так как они лишают свободной энергии активного транспорта. Специфичным плантатором насоса служит строфангин Г (уабаин), который является ингибитором АТФазы. Даже в концентрации, равной м/а, уабаин подавляет активность помпы на 50 %. Под действием гликозидов подавляется выведение из клеток, и приток в них, тогда как пассивный выход из цитозоли не изменяется.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36511. Загальне рівняння для явищ переносу 184.28 KB
  Запишемо кількість молекул які налітають за одиницю часу на площадку із швидкостями у інтервалі і у межах полярних кутів . Тому записуючи кількість молекул ми додаємо ще два імовірнісні множники . Позначимо кількість величини що переноситься зліва направо через площадку тими молекулами які летять у межах кутів з відстані . Ця кількість буде визначатись добутком значення величини що переносить кожна молекула на кількість молекул : .
36512. Ергодична гіпотеза 175.19 KB
  3 Фазові перетворення ІІ роду. Поглянемо на класифікацію фазових перетворень І і ІІ роду не з точки зору наявності чи відсутності теплообміну а з точки зору стрибкоподібної зміни параметрів стану речовини. Фазові перетворення при яких перші похідні функції змінюються стрибкоподібно називаються фазовими перетвореннями І роду. Фазові перетворення при яких перші похідні функції залишаються неперервними а другі похідні тієї ж функції змінюються стрибкоподібно називаються фазовими перетвореннями ІІ роду.
36513. Закон зростання ентропії. Обчислення зміни ентропії при різних процесах 162.99 KB
  Обчислення зміни ентропії при різних процесах Якщо термодинамічна система адіабатно ізольована то і зміна ентропії у результаті протікання оборотних процесів а під час необоротних процесів які власне тільки і існують у природі як показує досвід і теорія ентропія зростає. Рівність має місце лише для оборотних процесів за означенням ентропії. Властивість зростати притаманна ентропії так само як енергії зберігатись.
36514. Об’єднана формула Максвелла-Больцмана розподілу молекул за швидкостями 177.18 KB
  Потенціальна енергія молекули залежить від її положення . Зміна потенціальної енергії спричиняє зміну і кінетичної енергії молекул оскільки . Але середня кінетична енергія не змінюється а отже не змінюється і температура газу оскільки вона є мірою кінетичної енергії молекул газу.
36515. Броунівський рух. Теорія Ейнштейна-Смолуховського. Дослід Перена по визначенню числа Авогадро 244.82 KB
  Запишемо рівняння руху такої частинки де нескомпенсована результуюча сила дії з боку молекул середовища яка примушує броунівську частинку рухатись у певному напрямку; сила тертя зумовлена вязкістю середовища. У проекції на вісь рівняння руху броунівської частинки набуває вигляду . Розвязок рівняння її руху може нам дати координату руху але хаотичний рух вимагає усереднення за довгий проміжок часу. Давайте використаємо дві очевидні тотожності : і підставимо їх у...
36516. Теплове ковзання. Радіометричний ефект. Радіометричний манометр 207.96 KB
  Капиллярногравитационными волнами называются волны распространяющиеся по поверхности жидкости под действием сил поверхностного натяжения и силы тяжести. рассмотрим случай когда глубина жидкости значительно больше длины волны. Это можно сделать очень просто если воспользоваться следующим результатом вытекающим из уравнений гидродинамики несжимаемой жидкости. В плоской бегущей синусоидальной волне малой амплитуды каждая частица жидкости движется по окружности расположенной в вертикальной плоскости проходящей через направление...
36517. Самодифузія. Коефіцієнт самодифузії, його залежність від тиску і температури 284.09 KB
  Цикл Карно і його к. Теореми Карно. У циклі Карно задача якомога спрощена. Цикл Карно виглядає наступним чином.
36518. В’язкість (внутрішнє тертя). Коефіцієнт в’язкості, його залежність від тиску і температури. Методи визначення коефіцієнту в’язкості. В’язкісний манометр 163.66 KB
  Коефіцієнт вязкості його залежність від тиску і температури. Методи визначення коефіцієнту вязкості. Коефіцієнтом пропорційності у цьому рівнянні є величина яка має назву коефіцієнта динамічної вязкості або коефіцієнта внутрішнього тертя. За одиницю динамічної вязкості у системі СІ приймається коефіцієнт вязкості такої речовини у якій за одиницю часу при градієнті швидкості рівному 1 с1 через площадку площею 1 м2 переноситься імпульс рівний 1 кгм с.
36519. Обертальний броунівський рух 201.25 KB
  Залежна від цих змінних внутрішня енергія є термодинамічним потенціалом або характеристичною функцією. Зауважте внутрішня енергія є термодинамічним потенціалом лише коли вона залежить від ентропії і температури . Коли внутрішня енергія залежить від інших змінних вона не буде термодинамічним потенціалом. Для адіабатного ізохорного процесу внутрішня енергія .