Методички по Биологии / Методички / Транспорт веществ

Транспорт веществ.

Транспорт веществ живых организмов включает доставку необходимых соединений к определенным органам и тканей (с помощью кровеносной системы), всасывание их клетками и передвижением внутри клеток, а также выведение продуктов обмена веществ. Эти процессы можно разделить на транспорт с током жидкости (с кровью, мочой, желчью), диффузию в растворах (в клетках и межклеточной жидкости), транспорт через биологические мембраны.

Существуют четыре основных механизма для поступления веществ в клетку или вывода их из клетки наружу:

- диффузия,

- осмос,

- активный транспорт

- эндо- и экзоцитоз.

Пассивный транспорт - перенос веществ по градиенту концентрации из области высокой концентрации в область низкой, без затрат энергии (например: диффузия, осмос).

Существует три типа проникновения веществ в клетку через мембрану:

- простая диффузия;

- облегченная диффузия (катализированная);

- активный транспорт.

При простой диффузии вещества перемещаются через билипидный слой. Так перемещаются: О₂, СО₂, вода, мочевина. При простой диффузии легко проходят через липидный слой вещества хорошо растворимые в липидах, к которым относятся большинство лекарственных препаратов.

Облегченная диффузия.

Большинство веществ переносится через мембрану, с помощью погруженных в неё транспортных белков (белков – переносчиков). Так переносится аминокислоты, моносахариды. Участие белков - переносчиков обеспечивают более высокую скорость облегченной диффузии по сравнению с простой пассивной диффузией. Облегченная диффузия не требует затрат энергии АТФ.

Активный транспорт использует энергию АТФ и идет против градиента концентрации. Ионы натрия, калия, кальция переносятся через мембраны нервных, мышечных и других клеток благодаря наличию в них ионных каналов, которые открываются и закрываются в зависимости от величины разности электрических потенциалов на мембране. Во внеклеточных и внутриклеточных жидкостях преобладают ионы калия, натрия, и хлора. Например: концентрация ионов внутри эритроцитов и в плазме крови человека различно. Внутри эритроцитов концентрация калия выше, чем снаружи и превышает концентрацию натрия. Чтобы поддерживалось такое состояние, натрий активно выкачивается из клетки, а калий закачивается в неё с помощью активного транспорта. За один цикл при работе (калий-натриевого) К-Nа насоса используется одна молекула АТФ и откачивается три иона натрия и закачивает два иона калия, вследствие этого содержимое клетки становится отрицательным по отношению к внешней среде и между двумя сторонами мембран возникает разность потенциалов. Это ограничивает поступление в клетку отрицательно зараженных ионов хлора.