24. Облегченная диффузия при участии ионных каналов. Виды ионных каналов.

• Облегченная диффузия – осуществляется с участием компонентов мембраны (ионные каналы, белки-переносчики, анионообменники) по градиенту концентрации и без непосредственных затрат энергии; проявляет специфичность по отношению к транспортируемым молекулам. Ионные каналы – представлены большой группой гетеромультимерных мембранных белков, обеспечивающих избирательный транспорт ионов через фосфолипидный бислой мембраны из клетки в межклеточное пространство и обратно. Различают:

  • Каналы утечки – позволяют перемещаться ионам по градиенту концентрации из клетки и в клетку.

  • Воротные каналы – постоянно закрыты и открываются в ответ на действия различных стимулов. Подразделяют на потенциалозависимые, механочувствительные, регулируемые объемом клетки, лиганд-активируемые.

    • Натриевые каналы – в возбудимых структурах участвуют в генерации потенциала действия, присутствуют практически в любой клетке.

    • Калиевые каналы – обнаружены в плазмолемме всех клеток. Их функции: поддержание мембранного потенциала, регуляция объема клетки, модуляция электрической нервных и мышечных структур.

    • Кальциевые каналы – участвуют в сокращении, секреции и т.д.

    • Хлорные каналы регулируют электрическую возбудимость плазмолеммы скелетных мышечных волокон, участвует в образовании соляной кислоты в желудке, регулирует объем клетки.

• Водные каналы – мембранные поры для воды, образованные белком аквапорином. Семейство аквапорина включает не менее 12 видов белков, образующих мембранные каналы для воды в клетках различных тканей и органов. Движение воды в организме подчиняется законам осмоса.

• Осмос – поток воды через полупроницаемую мембрану из компартмента с меньшей концентрацией растворенных в воде веществ в компартмент с большей их концентрацией. Поток воды через биологические мембраны определяет разность осмотического и гидростатического давления по обе стороны мембраны. Численно осмотическое давление при равновесном состоянии равно гидростатическому давлению. По отношению к клетке растворы, в которых она находится могут быть изо-, гипер-, гипо- тоническими.

• Трансмембранные белки-переносчики – участвуют в сочетанном транспорте двух веществ, при котором движущей силой является перемещение по градиенту концентрации одного из веществ, например ионов натрия.

• Анионообменники – регуляторы внутриклеточного рН. Среди переносчиков этой группы хорошо известны переносчики анионов хлора на бикарбонат и ионы натрия на ионы водорода.

25. Пассивный транспорт веществ через плазматическую мембрану.

Этот вид транспорта характеризуется низкой специфичностью. Молекулы в обоих направлениях перемещаются по градиенту концентрации вне зависимости от электрохимического потенциала без затрат энергии. При дыхании диффузия газов происходит по градиенту концентрации, а определяющим диффузию фактором является парциальное давление газов.

26. Виды эндоцитоза (пиноцитоз, фагоцитоз, опосредованный рецепторами эндоцитоз).

Эндоцитоз – поглощение клеткой воды, веществ, частиц, и микроорганизмов. Эндоцитоз также происходит при перестройке или разрушении участков клеточной мембраны. К морфологически различаемым вариантам эндоцитоза относят пиноцитоз, фагоцитоз, опосредованный рецепторами эндоцитоз с окаймленными клатрином пузырьков и клатрин-независимый эндоцитоз с участием кальвеол.

Пиноцитоз – захват клеточной поверхностью жидкости, содержащей воду и растворенные в ней вещества, процесс поглощения и расщепления макромолекул. Поглощенные вещества на поверхности клетки окружаются мембраной в виде вакуоли, которая перемещается внутрь клетки. Эти процессы связаны с затратой АТФ, при отсутствии энергии прекращаются. Несколько слившихся пузырьков формируют пиносому, которая потом сливается с лизосомой, содержащей гидролитические ферменты, которые разрушают полимерные молекулы до мономеров.

Фагоцитоз – процесс, при котором клетки захватывают и переваривают твердые частицы. Фагоцитоз осуществляется двумя типами клеток: циркулирующими в крови зернистыми лейкоцитами и тканевыми макрофагами. У человека различают два вида типичных фагоцитов: нейтрофилы и моноциты. Реакция фагоцитоза моет быть поделена на несколько этапов:

• Хемотаксис. В качестве хемоаттракторов выступают продукты, выделяемые микроорганизмами и активированными клетками в очаге воспаления и т.д.

• Адгезия фагоцитов к объекту. Обусловлена наличием на поверхности фагоцитов рецепторов для молекул, представленных на поверхности молекул.

• Активация мембраны – подготовка объекта к погружению.

• Погружение

• Образование фагосомы.

• Образование фаголизосомы – слияние фагосомы с лизосомами.

• Киллинг и расщепление.

• Выброс продуктов деградации.

Опосредованный рецепторами эндоцитоз – эндоцитоз, при котором мембранные рецепторы связываются с молекулами поглощаемого вещества, или молекулами, находящимися на поверхности фагоцитируемого объекта. В дальнейшем комплекс рецептор-лиганд расщепляется, и рецепторы могут вновь вернуться в мембрану. Одним из примеров рецепторно – опосредованного эндоцитоза является фагоцитоз бактерий лейкоцитом. Так как на плазмолемме имеются рецепторы к иммуноглобулину, то скорость фагоцитоза возрастает, если поверхность клеточной стенки покрыта антителами.