9. Какой бывает транспорт веществ?

Транспорт малых молекул

1. Пассивный (по градиенту концентрации):

а) простая диффузия;

б) облегченная диффузия (мембранные каналы и белки-переносчики).

2. Активный транспорт (против градиента концентрации).

Транспорт макромолекул и частичек (эндо- и экзоцитоз).

1. Эндоцитоз:

а) фагоцитоз;

б) пиноцитоз.

Мембранный транспорт веществ может включать однонаправ­ленный перенос молекулы какого-то вещества или совместный транс­порт двух различных молекул в одном или противоположных направ­лениях.

Пассивный транспорт – включает простую и облегченную диффузии – процессы, не требующие затраты энергии. Механизмом простой диффузии осуществляется перенос мелких молекул (например О₂, Н₂О. СО₂); этот процесс протекает со скоростью пропорциональной градиенту концентрации транспортируемых молекул по обеим сторонам мембраны. Облегченная диффузия осуществляется через каналы и (или) белки-переносчики, которые обладают специфичностью в отношении транспортируемых молекул. В качестве ионных каналов выступают трансмембранные белки, образующие мелкие водные поры, через которые транспортируются мелкие водорастворимые молекулы и ионы. Белки-переносчики также являются трансмембранными белками, которые претерпевают обратимые изменения конформации, обеспечивающие транс­порт специфических молекул через плазмолемму. Они функционируют в механизмах как пассивного, так и активного транспорта.

Активный транспорт является энергоемким процессом, благодаря которому перенос молекул осуществляется с помощью белков-переносчиков против электрохимического градиента. Примером механизма, обеспечивающего противоположно направленный активный транспорт ионов, служит натриево-калиевый насос (представленный белком-переносчиком Na+ - K+ - АТФазой), благодаря которому ионы Na+ выводятся из цитоплазмы, а ионы К⁺ одновременно переносятся в нее. Этот механизм обеспечивает поддержание постоянства объема клетки (путем регуляции осмотического давления), а также мембранного потенциала. Активный транспорт глюкозы в клетку осуществляется белком-переносчиком и сочетается с однонаправленным переносом иона Na+.

10. Транспорт макромолекул

Эндоцитоз. Транспорт макромолекул в клетку осуществляется с помощью механизма эндоцитоза (от греч. endo – внутрь и cytos – клетка). Материал, находящийся во внеклеточном пространстве, захватывается в области впячивания (инвагинации) плазмолеммы, края которой смыкаются с формированием эндоцитозного пузырька или эндосомы – мелкого сферическою образования, герметически окруженного мембраной. Далее содержимое эндосомы подвергается внутриклеточной переработке (процессингу). В частности, в эндосоме в условиях закисления среды происходит отделение лиганда от рецептора (последний в дальнейшем используется повторно). Разновидностями эндоцитоза служат пиноцитоз и фагоцитоз.

Рисунок 2.3 – Эндоцитоз. Разные типы образования пиноцитозных пузырьков (А, Б).

1 – сорбция частиц на поверхности плазматической мембраны; 2 – погружение частиц в

цитоплазму; 3 – первичные лизосомы.

Пиноцитоз – захват и поглощение клеткой жидкости или растворимых веществ; подразделяется на макропиноцитоз (диаметр эндосом 0,2-0,3 мкм) и микропиноцитоз (диаметр эндосом – 70- 100 нм).

Фагоцитоз – захват и поглощение клеткой плотных, обычно крупных (размером более 1 мкм) частиц; обычно сопровождается образованием выпячиваний цитоплазмы - псевдоподий, охватывающих объект фагоцитоза и смыкающихся над ним.

Рисунок 2.4 –– Пиноцитоз (1) и фагоцитоз (2): ПС – пиносомы, ОФ – объект фагоцитоза, ПП – псевдоподии, ФС – фагосома.