6. Виды пассивного транспорта (простая диффузия, облегченная диффузия) и активного транспорта.

Два вида транстпорта:

-пассивный

-активный

Пассивный:

Происходит с понижением эл.химич. потенциала и осуществляется в результате диффузии веществ.

Активный:

Происходит в сторону бОльших электрохимических потенциалов, при затрате энергии(гидролиз АТФ, окистиельно-восстановительные реакции) или за счет градиента концентрации других ионов(вторично-активный, сопряженный транспорт)

Пассивный транспорт

1. фильтрация

2.осмос

3. простая диффузия

- Диффузия через липидный бислой

- Через поры в мембране

- Через белковые каналы

4. облегченная диффузия

- С подвижным переносом

- С фиксированным переносом (эстафета)

Осмос-перенос конктретного вещества в основное

При простой диффузии каждая молекула переносится независимо от других и отсутствуют эффекты концентр.насыщения.

В случае облегченной диффузии перенос осуществляется после связывания транспортируемой молекулой с переносчиком.

После заполнения свободных переносчиков наблюдается эффект концентрац. Насыщения, т.е. понижение скорости переноса.

Основное уравнение диффузии веществ через мембрану-электро-диффузионное уравнение Нернтса-Планка (частный случай уравнения Фика для диффузии незаряженных частиц)

Отличия облегченной диффузии от простой:

1. скорость переноса больше в случае облегченной диффузии

2.концентац.насыщение скорости переноса

3. наблюдается конкуренция переносимых веществ

4.есть вещества, блокирующие облегченную диффузию.

Активный транспорт

Примеры первично-активного транспорта:

1. перенос ионов Ca²⁺ -перенос сарко-плазматических ретикулов

2. перенос ионов Na⁺ и К⁺, через цитоплазматические мембраны

3. перенос Н⁺ через мембраны митохондрий. Перенос осуществляется внутрь клетки (в митохондриях «–» потенциал)

Перенос ионов Ca²⁺

Натрий-калиевый насос

Протонная помпа

7. Избирательная проницаемость биомембран, проницаемость различных частиц через биологические мембраны, коэффициент распределения вещества между водной фазой и липидным бислоем.

Проницаемостью мембраны называют ее способность пропускать через себя те или иные вещества в той или иной степени.

{Для нормального функционирования клетки нужно, чтобы вещества могли перемещаться из одних клеточных органоидов в другие. Необходимо также, чтобы клетка могла обмениваться веществами со средой.

Избирательная проницаемость - способность биологических мембран пропускать сквозь себя одни вещества, не пропуская другие.

Избирательная проницаемость мембран зависит от того, какие белки-переносчики в нее встроены.

Клеточные мембраны обладают избирательной проницаемостью: через них медленно диффундируют глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты,глицерол и ионы.Существуют 4 основных механизма для поступления веществ в клетку или вывода их из клетки наружу: диффузия, осмос, активный транспорт и эндоцитоз (2 первых носят пассивный характер, т.е. не требуют затрат энергии, а два последних-активные процессы, связ. С потреблением энергии)

Избират. прониц. при пассивном транспорте обусловлена спец.каналами-интегральными белками.}

,

D – коэффициент диффузии,

Р-коэффициент проницаемости,

K-коэффициент распределения вещества между водной фазой и липидным бислоем(мембраной).

,

Вероятность прохождения ионов через мембрану вследствии простой диффузии мала.

Ионная проницаемость обеспечивается ионными каналами (интегральными белками мембран).

,r-радиус ионов

Для Na+,K+,Ca2+ для них отдельные каналы

Ионы калия быстрее проникают через мембрану, чем ионы натрия(ионы калия из клетки, а ионы натрия-внутрь).

Насос необходим для того, чтобы перекачивать ионы калия обратно в клетку, а ионы натрия выводить из клетки- это калий-натриевый насос. Его работа обеспечивается энергией молекул АТФ.

Если канал открыт скорость =10⁷ионов/сек

,n-число открытых каналов на единицу площади

Селективность биомембран определяется величиной коэффициента распределения Л и избирательностью каналов, и переносчиков.

8.Основные этапы работы транспортных АТФ-аз: Na+/K+-АТФ-азы,Ca2+-АТФ-азы

Основные этапы работы Na+/K+-АТФ-азы:

1. Присоединение 3-х ионов Na+ и фосфор.ферментов внутри клетки

,∿макроэргическая связь

2. Перенос центров связывания Na+ наружу-транслокация 1:изменение комформации белка и инзимы и уменьшение сродства к Na+

3. Отсоединение 3-х ионов Na+ и замена их 2 ионами K+, нах-ся во внешней среде:

4. Перенос центров связывания внутрь клетки с ионами K+ - транслокация 2 и отщепление остатков фосфор. Кислоты

5. Отщепление 2-х ионов K+ присоединение 3-Х ионов Na+, формирование элементов и тд(повтор цикла)

В Ca2+-АТФ-азе за счет энергии гидролиза АТФ переносится два иона кальция.

1. Связывание 2-х ионов кальция на поверхности АТФазы, обращенной в цитоплазму (или наружу в изолированных пузырьках саркоплазматического ретикулума)

2. Связывание на той же поверхности молекулы АТФ

3. Фосфорилирование белка (образование фосфофермента) и высвобождение АДФ

4. Высвобождение ионов кальция с поверхности АТФазы, обращенной внутрь пузырьков саркоплазматического ретикулума( в обмен на ионы магния)

5. Гидролиз фосфатной связи и отщепление ионов магния

6. Переход молекулы фермента в исходное состояние (центры связывания кальция оказываются опять на поверхности пузырьков саркоплазматического ретикулума)