Эндоцитоз

Транспорт макромолекул, их комплексов и крупных частиц внутрь клетки происходит совершенно иным путем — посредством эндоцитоза. Выведение тех же грузов из клетки называется экзоцитозом.

При эндоцитозе (эндо — внутрь) определенный участок плазмалеммы захватывает и как бы обволакивает внеклеточный материал, заключая его в мембранную вакуоль, возникшую вследствие впя-чивания мембраны. В дальнейшем такая вакуоль соединяется с лизосомой, ферменты которой расщепляют макромолекулы до мономеров.

Экзоцитоз

Экзоцитоз (экзо — наружу) — процесс, обратный эндоцитозу. Благодаря ему клетка выводит внутриклеточные продукты или непереваренные остатки, заключенные в вакуоли или пузырьки. Пузырек подходит к цитоплазматической мембране, сливается с ней, а его содержимое выделяется в окружающую среду. Так выводятся пищеварительные ферменты, гормоны, гемицеллюлоза и др.

Таким образом, биологические мембраны как основные структурные элементы клетки служат не просто физическими границами, а представляют собой динамичные функциональные поверхности. На мембранах органелл осуществляются многочисленные биохимические процессы, такие как активное поглощение веществ, преобразование энергии, синтез АТФ и др.

Функции биологических мембран

1. Отграничивают содержимое клетки от внешней среды и содержимое органелл от цитоплазмы.

2. Обеспечивают транспорт веществ в клетку и из нее, из цитоплазмы в органеллы и наоборот.

3. Содержат рецепторы, необходимые для получения и преобразования сигналов из окружающей среды, узнавания веществ и других клеток и т. д.

4. Могут содержать ферменты — катализаторы реакций (обеспечение примембранных химических процессов).

5. Участвуют в преобразовании энергии (например, необходимы для электронного транспорта и синтеза АТФ в митохондриях и хлоропластах).

4. Механизмы трансмембранной передачи гормонального сигнала в клетку.

5. Активные формы кислорода (афк). Биологическое действие афк. Ферментативные и неферментативные системы, генерирующие афк.

Пути образования активных форм кислорода

Ферменты, типы реакций	Механизм	Активные формы кислорода
Ферментативные пути образования АФК
Дыхательная цепь митохондрий	Нарушение переноса электронов в дыхательной цепи приводит к образованию АФК	Главным образом •О2–
Оксидазы	Одним из основных продуктов реакций, катализируемых оксидазами, является Н2О2. При нарушениях функционирования ферментов, а также при катализе реакций с участием некоторых определенных субстратов происходит неполное восстановление кислорода с образованием •О2–	•О2– , Н2О2
Липоксигеназа	Катализирует окисление некоторых ненасыщенных жирных кислот (линолевой, линоленовой) с образованием их гидро-перекисей, которые затем неферментативно деградируют с высвобождением свободных радикалов	RO•
Неферментативные пути образования АФК
Реакция Хабера – Вейсса	•О2– + Н2О2 → •OH + OH– + О2 Катализаторами реакции являются металлы переменной валентности	•OH
Реакция Фентона	Men+ + Н2О2 → Me(n+1)+ + •OH + OH– или Men+ + ROOН → Me(n+1)+ + RO• + H2O В реакции Фентона участвуют катионы металлов переменной валентности в низшей степени окисления (Fe2+, Cu+, Ti3+, Cr2+, Co2+)