2011-veres-Zaklyuchne--Biohimiya

Трансмембранний перенос речовини

Види транспорту речовин через мембрану:

1.Проста дифузія

2.Пасивний транспорт (полегшена і обмінна

дифузія)

3.Активний транспорт (первинний і вторинний

транспорт).

4.Ендоцитоз та екзоцитоз. Два типи ендоцитозу:

фагоцитоз та піноцитоз.

141

1. Проста дифузія – транспорт речовини за градієнтом концентрації. Наприклад, невеликі неполярні молекули - Н2О, О2, СО2; незаряджені полярні (сечовина) та низькомолекулярні гідрофобні речовини.

Напрям дифузії

1

2

3

1 – проникна мембрана; 2 – молекули розчинника; 3

– часточки розчиненої речовини

142

2. Пасивний транспорт – перенесення речовини за градієнтом концентрації без витрат енергії, але за допомогою спеціальних засобів: полегшена і обмінна дифузія.

Полегшена дифузія здійснюється: а) за допомогою білків-переносників – транслоказ, пермеаз; б) іонних каналів (пори, які сформовані білками), наприклад іонні канали мембран нервових і м'язових клітин для К+, Na+, Са2+; іонофорів – антибіотик валіноміцин переносить К+ через мембрани мітохондрій.

Обмінна дифузія здійснюється за антипортним механізмом, коли одна речовина обмінюється на іншу, рухаючись за градієнтом концентрації, наприклад обмін К+ на Na+.

143

3. Активний транспорт – перенос речовин проти градієнта концентрації або електрохімічного градієнта з витратою енергії. Є первинний і вторинний транспорт.

Під час первинного транспорту енергія витрачається при безпосередньому переносі речовин крізь мембрану. Так функціонують АТФ-ази (іонні насоси), що використовують енергію АТФ, наприклад Na+, К+-АТФ-аза, яка працює за принципом антипорта, перекачуючи Na+ з клітини, а К+ - всередину клітин. Са2+-АТФ-аза транспортує Са2+ в його депо.

Вторинний активний транспорт буває симпортним і антипортним. Симпорт – це транспорт однієї речовини за градієнтом концентрації іншої: наприклад, всмоктування глюкози і амінокислот в кишечнику за рахунок градієнту Nа+. Антипорт – це транспорт градієнту однієї речовини проти градієнту концентрації іншої.

144

Penetration of charged particles (ions) through membranes depends on concentration and electrochemical gradient.

In biological systems:

Diffusion of neutral (molecules, atoms) and charged particles (ions, electrons).

Does diffusion of ions, electrons depend only on difference of their concentrations?

Diffusion is a cause of biological potentials.

145

4. Ендоцитоз та екзоцитоз – перенесення молекул через мембрани разом з частиною плазматичної мембрани (при ендоцитозі – в середину клітини, при екзоцитозі – назовні).

Є два типи ендоцитозу: фагоцитоз – захоплення і поглинання великих частинок та піноцитоз – поглинання крапель рідини.

146

Перетравлювання вуглеводів

Вуглеводи – альдегіди і кетони багатоатомних спиртів, їх похідні та полімери цих сполук

Вуглеводи їжі. Більшість вуглеводів рослинного походження. Їх добова норма для людини 400 – 500 г.

•60-80% полісахариди (переважно крохмаль, в

меншій мірі – глікоген і харчові волокна);

•20-30% олігосахариди (сахароза, лактоза, мальтоза);

•решта моносахариди (глюкоза, фруктоза, пентози).

Вуглеводи забезпечують 60-70% (не менше 50%) добового енергоспоживання.

В кишечнику всмоктуються моносахариди

147

В ротовій порожнині альфа-амілаза слини гідролізує альфа-1,4-глікозидні

зв’язки. Продукти такого гідролізу олігосахаридні фрагменти (декстрини), у меншій кількості – мальтоза і глюкоза.

Тонкий кишечник

Секретин стимулює виділення панкреатичного соку.

Холецистокінін-панкреозимін стимулює секрецію панкреатичної альфа-амілази та інших панкреатичних ензимів.

Панкреатична альфа-амілаза гідролізує альфа-1,4-

звязки до мальтози, ізомальтози та альфа-декстринів.

Під час пристінкового перетравлювання дисахаридази гідролізують дисахариди (мальтозу, ізомальтозу, сахарозу, лактозу і трегалозу) до моносахаридів.

148

Мальтаза гідролізує мальтозу на 2 молекули D- глюкози

Лактаза – лактозу на D-галактозу і D-глюкозу.

Ізомальтаза/сахараза – фермент подвійної дії,

який має два активних центри, що розташовані в різних доменах. Гідроліз сахарози до D-фруктози і D- глюкози за допомогою одного активного центру, а за допомогою іншого – ізомальтозу гідролізує до сахарози.

Трегалаза гідролізує трегалозу до 2 молекул D- глюкози.

Альфа-декстриназа (термінальна декстриназа), яка утворюється у слизовій оболонці кишечника та локалізується в апікальній мембрані ентероцитів. Фермент гідролізує альфа-1,6-глікозидні зв’язки у альфа-декстринах.

149