3 Етап - закріплення знань та навичок. Після вивчення теми необхідно :

Знати	Вміти
1. Види транспорту йонів.	- Пояснювати схему різних видів транспорту йонів.
1. Поняття - потенціал.	- Характеризувати мембранний потенціал спокою. - Характеризувати потенціал дії (ПД). - Визначати значення ПД.

ІV. Додаткові завдання ( матеріали позааудиторної роботи ):

Як утворюються нейронні мережі?

( з додатка № 2

Додатки до СПРС № 1 :

ДОДАТОК № 1.

1. Транспорт іонів та молекул через мембрану

Розрізняють пасивний та активний транспорт. Пасивний транс­порт відбувається без затрат енергії за електрохімічним градієн­том. До пасивного належать дифузія (проста та полегшена), осмос, фільтрація. Активний транспорт потребує енергії і відбуває­ться всупереч концентраційному або електричному градієнту.

Пасивний транспорт

Дифузія може відбуватись або через ліпідний бішар, або за участю білків (мал. 2). Дифузія через ліпідний бішар — це проста дифузія, що залежить від концентрації речовин по обидва боки мембрани та температури. Так переходять через мембрану речови­ни, що розчиняються в ліпідах (О₂, СО₂, азот, алкоголь). Кисень проходить так легко, ніби мембрани і не існує. Через мембрану легко проходить і вода завдяки невеликому розміру її молекул.

Проста дифузія відбувається не тільки через ліпідний бішар, але й через білкові(йонні) канали та «ворота» в них. Ці канали високо-селективні, транспорт через них залежить від виду іонів чи моле­кул, їх діаметра, форми, електричного заряда. Натрієві канали мають діаметр 0,3—0,5 нм, їх внутрішня поверхня негативно заря­джена (мал. 3). К⁺-канал має діаметр 0,3 нм, електричного заряду не має. Конформаційні зміни форми білкових молекул впливають на стан «воріт» (відкриті чи закриті), в Na⁺-каналах вони розта­шовані на зовнішній, а в К⁺-каналах — на внутрішній поверхні каналу.

Стан «воріт» контролюється двома принципово відмінними механізмами: 1) стан «воріт» залежить від різниці електричних потенціалів по обидва боки мембрани, це потенціалзалежні канали; 2) хемочутливі канали ті, білкові сполуки яких здатні зв'язуватись із деякими речовинами—лігандами. Це викли­кає конформаційні зміни білкової молекули і реакцію «воріт». До ліганд належить ацетилхолін.

Потенціалчутливі канали реагують за законом, що формулюється за принципом «все або нічого».

Активний транспорт

Це транспорт речовин всупереч концентраційному або елек­тричному градієнту, що відбувається із затратами енергії. Розріз­няють первинний активний транспорт, що потребує енергії АТФ, та вторинний (створення за рахунок АТФ іонних концентраційних градієнтів по обидва боки мембрани, а вже енергія цих градієнтів використовується для транспорту).

Первинний активний транспорт широко використовується в ор­ганізмі. Він бере участь у створенні різниць електричних потенціа­лів між внутрішнім та зовнішнім боками мембрани клітини. За допомогою активного транспорту створюються різні концентрації Na⁺, К⁺, Н⁺, Cl^- та інших іонів у середині клітини та в позаклі­тинній рідині.

Найкраще досліджено транспорт Na⁺та К⁺ — Na⁺ - К⁺-насос. Цей транспорт відбувається за участю глобулярного білка з моле­кулярною масою близько 100 000. Білок має три ділянки для зв'я­зування Na⁺ на внутрішній поверхні та дві ділянки для зв'язуван­ня К+ на зовнішній поверхні (мал. 5). Спостерігається висока активність АТФ-ази на внутрішній поверхні білка. Енергія, що утворюється при гідролізі АТФ, зумовлює конформаційні зміни білка і при цьому виводиться три іони Na⁺ з клітини і вводиться у неї два іони К⁺. За допомогою такого насоса створюються висока концентрація Na⁺ в позаклітинній рідині і висока концентрація К⁺ — в клітинній.

Вторинний активний транспорт. Завдяки первинному активному транспорту створюється висока концентрація Na⁺+ за межами клі­тини, виникають умови для дифузії Na⁺в клітину, але разом з №+ інші речовини можуть увійти в неї. Цей транспорт, спрямований у один бік, називається симпортом. У іншому випадку вхід Na⁺ стимулює вихід іншої речовини з клітини, це два потоки, спрямо­вані в різні боки,— антипорт.

Прикладом симпорту може бути транспорт глюкози або амінокислот разом з Na⁺. Білок-переносник має дві ділянки для зв'язу­вання Na⁺ і для зв'язування глюкози або амінокислоти. Ідентифі­ковано п'ять окремих білків для зв'язування п'яти типів амінокис­лот.

Майже в усіх клітинах існує механізм антипорту — Na⁺ пере­ходить у клітину, а Са²⁺ виходить з неї, або Na⁺— у клітину, а Н⁺ — з неї.

Піноцитоз — це один із видів активного транспорту. Він поля­гає в тому, що деякі макромолекули (переважно білків, макромо­лекули яких мають діаметр 100—200 нм) приєднуються до рецеп­торів мембрани. Ці рецептори специфічні для різних білків. Приєд­нання їх супроводжується активізацією скоротливих білків кліти­ни — актину та міозину, які утворюють і закривають порожнину з цим позаклітинним білком і невеликою кількістю позаклітинної рідини. При цьому утворюється піноцитозний пухирець (мал. 6). У нього виділяються ферменти, що гідролізують цей білок. Про­дукти гідролізу засвоюються клітиною. Піноцитоз потребує енергії АТФ та наявності Са²⁺ в позаклітинному середовищі.