Головна
Cоціологія || Гуманітарні науки || Мистецтво та мистецтвознавство || Історія || Медицина || Науки про Землю || Політологія || Право || Психологія || Навчальний процес || Філософія || Езотерика || Екологія || Економіка || Мови та мовознавство
ГоловнаМедицина → біохімія
««   ЗМІСТ   »»

МЕХАНІЗМИ МЕМБРАННОГО ТРАНСПОРТУ

Ліпідні бішару в значній мірі непроникні для переважної більшості речовин, і тому перенесення через ліпідну фазу вимагає значних енергетичних витрат.

розрізняють активний транспорт і пасивний транспорт (Дифузію).

Пасивний транспорт

Пасивний транспорт - це перенесення молекул по концентраційному або електрохімічного градієнту, т. Е. Він визначається тільки різницею концентрації переноситься речовини на протилежних сторонах мембрани або напрямком електричного поля і здійснюється без витрати енергії АТФ. Можливі два типи дифузії: проста і полегшена.

проста дифузія відбувається без участі мембранного білка. Швидкість простої дифузії добре описується звичайними законами дифузії для речовин, розчинних в ліпідному Біслі; вона прямо пропорційна ступеню гідрофобності молекули, т. е. її жирорастворимости, а також градієнту концентрації. Механізм дифузії водорозчинних речовин менш вивчений. Перенесення речовини через ліпідний бішар, наприклад таких з'єднань, як етанол, можливий через тимчасові пори в мембрані, утворені розривами в ліпідному шарі при русі мембранних ліпідів. По механізму простої дифузії здійснюється трансмембранний перенос газів (наприклад,

Полегшена дифузія речовин через мембрану транслоказ

Мал. 22.5. Полегшена дифузія речовин через мембрану транслоказ

02 і C02), Воли, деяких простих органічних іонів і ряду низькомолекулярних жиророзчинних сполук. Слід пам'ятати, що проста дифузія здійснюється невибіркову і відрізняється низькою швидкістю.

Полегшена дифузія, на відміну від простої дифузії, полегшена участю в цьому процесі специфічних мембранних білків. Отже, полегшена дифузія - це дифузний процес, пов'язаний з хімічною реакцією взаємодії речовини, що транспортується з бслком-псрс- носчіков. Цей процес специфічний і протікає більш високою швидкістю, ніж проста дифузія.

Відомі два типи мембранних транспортних білків: білки-переносники, звані транслоказ або пермеаз, і білки каналообразующие. Транспортні білки пов'язують специфічні речовини і переносять їх через бішар по градієнту їх концентрації або електрохімічного потенціалу, і, отже, для здійснення цього процесу, як і при простій дифузії, не потрібно витрати енергії АТФ.

Конкретний механізм функціонування транслоказ при полегшеної дифузії вивчений недостатньо. Вважають, що після зв'язування стерпного речовини з білком-переносником відбувається ряд конформаніонних змін останнього, що дозволяють пов'язане речовина з одного боку мембрани транспортувати на іншу за схемою (рис. 22.5).

Інший можливий варіант механізму перенесення - по так званому естафетного типу, коли транспортний білок взагалі не здатний переходити через бішар. В цьому випадку транспортується речовина, можливо, саме переходить від одного білка до іншого до тих пір, поки не виявиться на протилежному боці мембрани.

Каналообразующие білки (або білки-канали) формують трансмембранні гідрофільні канали, через які молекули розчинених речовин відповідних розмірів і заряду можуть проходити шляхом полегшеної дифузії. На відміну від транспорту, здійснюваного транслоказ, перенесення за допомогою каналів не має високу специфічність, але може здійснюватися з набагато більшою швидкістю, нс досягає насичення в широкому діапазоні концентрації речовини, що транспортується (рис. 22.6). Деякі канапи постійно відкриті, тоді як інші відкриваються лише у відповідь на зв'язування речовини, що транспортується. Це призводить до зміни конформації транспортного білка, в результаті чого в мембрані відкривається гідрофільний канал і речовина звільняється з іншого боку мембрани (див. Рис. 22.6).

Механізм полегшеної дифузії каналообразуюшімі білками

Мал. 22.6. Механізм полегшеної дифузії каналообразуюшімі білками

До теперішнього часу структура і механізм функціонування транспортних білків вивчені недостатньо, що в значній мірі пов'язано з труднощами їх виділення в солюбілізірованних формі. Мабуть, найбільш поширеним шляхом трансмембранного перенесення речовин за механізмом полегшеної дифузії є транспорт з допомогою каналоутворюючих речовин.

Кінетика простої (/) і полегшеної дифузії за участю канадообразующего білка (2) і білка-переносника (J)

Мал. 22.7. Кінетика простої (/) і полегшеної дифузії за участю канадообразующего білка (2) і білка-переносника (J)

Білки - переносники всіх типів, нагадують пов'язані з мембранами ферменти, а процес полегшеної дифузії - ферментативну реакцію по ряду властивостей: 1) транспортні білки мають високу специфічність і мають ділянки (сайти) зв'язування для транспортується молекули (за аналогією - субстрату); 2) коли всі ділянки зв'язування зайняті (т. Е. Білок насичений), швидкість транспорту досягає максимального значення, що позначається Утлх (Рис. 22.7); 3) білок-переносник має характерну для нього константу зв'язування Дом, рівну концентрації речовини, що транспортується, при якій швидкість транспорту становить половину її максимальної величини (аналогічно Дом для системи фермент-субстрат), транспортні білки чутливі до зміни значення pH середовища; 4) вони ингибируются конкурентними або неконкурентними інгібіторами. Однак на відміну від ферментної реакції молекула транспортується речовини не зазнає ковалентного перетворення при взаємодії з транспортним білком (рис. 22.7).

Полегшена дифузія зазвичай характерна для водорозчинних речовин: вуглеводів, амінокислот, метаболічно важливих органічних кислот, деяких іонів. Шляхом полегшеної дифузії здійснюється також транспорт стероїдних гормонів, ряду жиророзчинних вітамінів та інших молекул цього класу. Практично спрямовані потоки речовин в клітині шляхом простої і полегшеної дифузії ніколи не припиняються, оскільки речовини, що надійшли в клітку, залучаються до метаболічні перетворення, а їх спад постійно заповнюється шляхом трансмембранного перенесення по градієнту концентрації.

  1. Методи дослідження функцій кори великих півкуль - ендокринна і центральна нервова системи, вища нервова діяльність, аналізатори, етологія
    Метод спостереження за поведінкою тварини в різних умовах, при різному стані є найбільш простим і доступним для вивчення ВНД. Однак через суб'єктивної оцінки його можна використовувати тільки разом з іншими методами. Метод роздратування кори полягає в тому, що під наркозом оголюють ділянку
  2. Методи діагностики хвороб пульпи зуба і періапікальних тканин, основні методи обстеження пацієнта, скарги пацієнта - стоматологія. Ендодонтія
    Рада Стоматологічної Асоціації Росії (СтАР) встановив єдині вимоги до порядку діагностики та лікування пацієнтів з хворобами пульпи зуба і періапікальних тканин, склав протокол їх ведення. Діагностика передбачає збір анамнезу, клінічний огляд, проведення основних і додаткових методів обстеження
  3. Метаболізм вітаміну а - біохімія
    Вітамін А надходить в організм як у вільному, так в естеріфіціро- ванном вигляді. Вільний ретинол сорбується слизової кишечника, а його ефіри спочатку гідролізуються за допомогою ферменту гідролази ефірів карбонових кислот. На внутрішній поверхні ворсинок кишечника відбувається ресинтез ефірів
  4. Метаболізм, біохімічні функції, синтез, авітаміноз, практичне застосування - біохімія
    Як і для інших водорозчинних вітамінів, всмоктування пантотенової кислоти відбувається в тонкому кишечнику методом простої дифузії. У печінці і деяких інших тканинах утворюються активні форми вітаміну В 3 - КоА і дефосфо-КоА. Після закінчення функціонування КоА гідролізується і вільна пантотенова
  5. Мембранний потенціал клітини, або потенціал спокою - нервова система: анатомія, фізіологія, Нейрофармакологія
    збудливість - здатність клітин і тканин переходити в стан фізіологічної активності йод впливом будь-яких зовнішніх впливів (подразників), які досягли порогової величини. Збудливістю мають будь-які живі клітини, в тому числі рослинні, але найбільшою мірою це знаходить свій вираз у клітин тварин
  6. Механізм світлової фази - біохімія
    У 50-х рр. XX століття Р. Емерсон припустив, що залежна від світла фаза фотосинтезу містить дві окремі фотосистеми, причому обидві вони повинні активуватися для досягнення максимальної ефективності світлових реакцій. Фотосистема I (ФС I) містить в основному хлорофіл а, поглинає при 700 нм,
  7. Механізм окисного дезамінування - біохімія частина 2.
    Цей процес каталізується або флавінзавісімой оксидазой, або ІАЛ + -залежною дегідрогеназ. Існує два типи флавінзавісімих оксидаз. Оксидаза, що каталізує дезамінування L-амінокислот, як кофермент містить ФМН (ФМН-залежна оксидаза). Оксидаза, дезамінується D-амінокислоти, містить ФАД (ФАД-за-
  8. Механізми онтогенезу, поділ клітин - біологія. Частина 1
    розподіл клітин відіграє велику роль в процесах онтогенезу. По-перше, завдяки поділу з зиготи, яка відповідає одноклітинної стадії розвитку, виникає багатоклітинний організм. По-друге, проліферація клітин, що відбувається після стадії дроблення, забезпечує зріст організму. По-третє, виборчому
© 2014-2021  ibib.ltd.ua