Aktywne cząsteczki transportu. Aktywny transport jonów i cząsteczek przez membranę

Transport? Ruch transbłonowy różnych związków o wysokiej cząsteczkowym, elementy komórkowe, cząstki supramolekularne, które nie są w stanie przeniknąć przez kanały w membranie, są przeprowadzane za pomocą specjalnych mechanizmów, na przykład, stosując fagocytozę, pinocytozę, egzocytozę, przeniesioną przez przestrzeń międzykomórkową . Oznacza to, że ruch substancji przez membran może wystąpić przy użyciu różnych mechanizmów podzielonych na oznaki określonych nośników w nich, a także w zużyciu energii. Naukowcy podzielają substancje transportowe do aktywnego i biernego.

Główne typy transportu

Transport pasywny jest przenoszeniem substancji przez membranę biologiczną zgodnie z gradientem (osmotycznym, stężeniem, hydrodynamicznym i innym), co nie wymaga zużycia energii.

Jest to przeniesienie substancji przez membranę biologiczną przeciwko gradientowi. W tym przypadku energia jest konsumowana. Około 30 - 40% energii utworzonej w wyniku reakcji metabolicznych w organizmie człowieka wydano na realizację aktywnych pojazdów substancji. Jeśli weźmiemy pod uwagę funkcjonowanie ludzkiej nerki, to około 70% spożywanego tlenu spędza na aktywnym transporcie.

Pasywne substancje transportowe

oznacza on przeniesienie różnych substancji przez membrany biologiczne zgodnie z różnymi puszkami:

• potencjalny gradient elektrochemiczny;
• stężenie gradientu substancji;
• gradient pola elektrycznego;
• gradient ciśnienia osmotycznego i inne.

Proces przeprowadzania transportu pasywnego nie wymaga zużycia energii. Może wystąpić przy pomocy lekkiej i prostej dyfuzji. Jak wiemy, dyfuzja jest chaotycznym ruchem cząsteczek materii w różnych mediach, co wynika z energii oscylacji termicznych substancji.

Jeśli cząstka substancji jest układem elektronicznym, kierunek, w którym nastąpi dyfuzja, jest określona przez różnicę w stężeniu substancji zawartych w środowiskach oddzielonych przez membranę. Na przykład między komorami komórek, wewnątrz komórki i na zewnątrz. Jeśli cząstki substancji, jego jony mają ładunek elektryczny, dyfuzja będzie zależeć nie tylko od różnicy w stężeniach, ale także na rozmiarze naładowania tej substancji, obecność i oznaki ładunku po obu stronach membrany. Wielkość gradientu elektrochemicznego zależy od algebraicznej ilości gradientów elektrycznych i stężenia na membranie.

Co zapewnia transport przez membranę?

Pasywny transport membrany jest możliwy ze względu na obecność substancji, ciśnienie osmotyczne powstające między różnymi bokami błony komórkowej lub ładunku elektrycznego. Na przykład, średni poziom jonów Na + zawartych w osoczu krwi wynosi około 140 mm / l, a jej zawartość w krwinkach czerwonych wynosi około 12 razy więcej. Podobny gradient, wyrażony w różnicy w stężeniach, jest w stanie stworzyć siłą napędową, która zapewnia transfer cząsteczek sodu do erytrocytów plazmowych krwi.

Należy zauważyć, że prędkość takiego przejścia jest bardzo niska ze względu na fakt, że membrana komórkowa charakteryzuje się niską przepuszczalnością do jonów tej substancji. Dużo większą przepuszczalność tej membrany ma jony potasowe. Energia metabolizmu komórkowego nie jest używana do wykonania procesu prostej dyfuzji.

Prędkość dyfuzji.

Aktywny i pasywny transport substancji przez membranę charakteryzuje się szybkością dyfuzji. Możliwe jest opisanie go za pomocą równania FIC: DM / DT \u003d -ksΔC / x.

W tym przypadku DM / DT jest ilością tej substancji, która dyfunduje dla jednej jednostki czasu, a K jest współczynnikiem procesu dyfuzyjnego, który charakteryzuje przepuszczalność biomembrany dla substancji dyfuzjującej. S jest równe obszarze, w którym występuje dyfuzja, a ΔC wyraża różnicę w stężeniu substancji z różnych stron membrany biologicznej, podczas gdy X charakteryzuje odległość między punktami dyfuzji.

Jest oczywiste, że substancje te rozproszone jednocześnie na gradientach koncentracji i pól elektrycznych będą łatwo przesuwać przez membranę. Ważnym warunkiem wpływu substancji przez membraną jest właściwości fizyczne samego membrany, jego przepuszczalność dla każdej konkretnej substancji.

Ze względu na fakt, że membrana dwuwarstwowa jest utworzona przez rodniki węglowodorowe fosfolipidów, posiadającą naturę z łatwością rozpraszają go. W szczególności odnosi się to do substancji, które są łatwo rozpuszczone w lipidach, na przykład, hormonach tarczycy i steroidów, a także niektórych leków o charakterze narkotykowym.

Jony mineralne i niskie substancje masy masowej o charakterze hydrofilowym rozproszone poprzez pasywne kanały membrany jonowych, które są utworzone z cząsteczek białka tworzącego kanał, a czasami przez wady opakowania membranowego cząsteczek fosfolipidowych, które występują w wyniku membrany komórkowej wahań termicznych.

Transport pasywny przez membranę - proces jest bardzo interesujący. Jeśli warunki są normalne, wtedy znaczne ilości substancji może przenikać przez membranę dwuwarstwową tylko wtedy, gdy są nie-polarne i mają niewielki rozmiar. W przeciwnym razie transfer występuje za pomocą białek nośnych. Takie procesy obejmujące nośniki białkowe nazywane są nie-dyfuzją, ale przez substancje transportowe przez membranę.

Lekka dyfuzja

Dyfuzja światła, podobnie jak prosta dyfuzja, występuje zgodnie z gradientem stężenia substancji. Główną różnicą jest to, że w procesie przekazywania substancji, zaangażowany jest specjalna cząsteczka białka, zwana nośnikiem.

Dyfuzja światła jest rodzajem pasywnym transferu cząsteczek substancji przez biomembrany, przeprowadzane przez gradient stężenia przy użyciu przewoźnika.

Stany własne białko

Przewoźnik białkowy może być w dwóch stanach konformacyjnych. Na przykład, w stanie, a białko to może mieć powinowactwo z substancją, którą przenosi, jego sekcje do wiązania do substancji są wdrażane wewnątrz, dzięki czemu jest to czas, otwarty na jedną stronę membrany.

Po tym, jak białko skontaktował się z tolerowaną substancją, jego zmiany konformacji i jego przejście do stanu B. Przy takim przekształceniu nośnika wpływającego na substancję. Ze względu na przewoźnik jest zwolniony i przesuwany do czasu już po drugiej stronie membrany. Po przesłaniu substancji nośnik białkowy ponownie zmienia jego konformację, powracając do stanu A. Podobny transport substancji przez membranę nazywa się Oddziałem.

Szybkość dyfuzji światła

Niska masa cząsteczkowa substancje jak glukoza może być transportowana przez membranę za pomocą dyfuzji światła. Taki transport może wystąpić od krwi do mózgu, w komórkach z przestrzeni śródmiąższowej. Szybkość transferu substancji z tą formą dyfuzji jest w stanie osiągnąć do 10 8 cząstek przez kanał w ciągu jednej sekundy.

Jak już wiemy, szybkość aktywnych i pasywnych pojazdów substancji o prostej dyfuzji jest proporcjonalna do różnicy w stężeniu substancji po obu stronach membrany. W przypadku dyfuzji lekkiej prędkość ta wzrasta proporcjonalnie do rosnącej różnicy w stężeniu substancji do pewnej wartości maksymalnej. Powyżej tej wartości prędkość nie zwiększa się, chociaż różnica w stężeniach z różnych stron membrany nadal wzrasta. Osiągnięcie takiego maksymalnego punktu prędkości w procesie wdrażania dyfuzji światła można wyjaśnić faktem, że maksymalna prędkość obejmuje angażowanie w proces przenoszenia wszystkich dostępnych przewoźników.

Jaka koncepcja nadal obejmuje aktywny i pasywny transport przez membrany?

Wymiana dyfuzji.

Podobny rodzaj transportu cząsteczek materii poprzez membranę komórkową charakteryzuje się faktem, że cząsteczki tej samej substancji są zaangażowane w wymianę, które pochodzą z różnych stron membrany biologicznej. Warto zauważyć, że z takimi substancjami transportowymi po obu stronach membrany absolutnie nie zmieniają się.

Różnorodna dyfuzja wymiany

Jedną z odmian dyfuzji wymiany jest wymiana, w której cząsteczka jednej substancji zmienia się do dwóch lub więcej cząsteczek innych substancji. Na przykład, jedna ze ścieżek, dzięki której usunięcie dodatnich jonów wapnia z komórek mięśni gładkich oskrzeli i naczyń zamawiających mysocytów serca jest wymieniane na jony sodu zlokalizowane poza komórką. Jeden jon sodu w tym przypadku jest wymieniany na trzy jony wapniowe. W ten sposób ruch sodu i wapnia występuje przez membranę, która jest wzajemnie spójna. Podobny rodzaj transportu pasywnego przez membranę komórkową nazywa się antiportem. W ten sposób komórka jest w stanie uwolnić się od jonów wapnia, które istnieją w nadmiarze. Proces ten jest konieczny w celu relaksowania płynnych miocytów i kardiomiocytów.

W tym artykule obejmuje aktywny i pasywny transport substancji przez membranę.

Transport pasywnyobejmuje proste i lekkie rozpowszechnianie - procesy, które nie wymagają kosztów energii. Dyfuzja - transport cząsteczek i jonów przez membranę z obszaru o dużej części do obszaru o niskim stężeniu, te. Substancje mają gradient koncentracyjny. Dyfuzja wody przez semopermowe membrany nazywane jest osmozą. Woda jest zdolny do przechodzenia przez pory membrany utworzone przez białka i tolerować cząsteczki i jony substancji rozpuszczonych w nim. Mieszanie prostej dyfuzji przeprowadza się przez przenoszenie małych cząsteczek (na przykład O2, H2O, CO2); Proces ten jest mniejszościowy i wpływa w stosunku do stopy proporcjonalnej do gradientu stężenia transportowanych cząsteczek po obu stronach membrany. Dyfuzja światła prowadzona jest przez kanały i (lub) białka nośne, które mają specyficzność w odniesieniu do przewożonych cząsteczek. Białka transbłonowe, tworzące małe wodne pory, działają jako kanały jonowe, które są transportowane przez małe rozpuszczalne w wodzie cząsteczki i jony przez gradient elektrochemiczny. Przewoźnicy białek są również białkami transmerytami, które przechodzą odwracalne zmiany konformacji, zapewniając transport określonych cząsteczek przez plazmolm. Działają w mechanizmach transportu biernego i aktywnego.

Transport aktywny Jest to proces energochłonny, dzięki czemu przeniesienie cząsteczek prowadzi się za pomocą białek przewoźnika przed gradientem elektrochemicznym. Przykładem mechanizmu, który zapewnia przeciwnie skierowany aktywny transport jonów, jest pompa sodowo-potasowa (prezentowana przez białko NA +C +--TPhaze), dzięki czemu Na + jony są wysyłane z cytoplazmy, a jony do jonów + są jednocześnie do niej przeniesione. Stężenie K + wewnątrz komórki wynosi 10-20 razy wyższe niż na zewnątrz, a stężenie NA jest odwrotnie. Taka różnica w stężeniach jonów zapewnia pracę (na * -k *\u003e pompa. Aby utrzymać to stężenie, trzy jony na komórce na każde dwa jony do * do komórki. W tym procesie , białko bierze udział w membranie, która wykonuje funkcję rozszczepiania enzymu, przy czym uwalnianie energii wymaganej do pracy pompy.
Udział specyficznych białek membranowych w transporcie pasywnym i aktywnym wskazuje wysoką specyficzność tego procesu. Mechanizm ten zapewnia utrzymanie stałości objętości komórki (poprzez regulację ciśnienia osmotycznego), a także potencjał membrany. Aktywny transport glukozy do komórki odbywa się przez przewoźnik białkowy i w połączeniu z jednokierunkowym przeniesieniem jonu Na +.

Lekki transport jony są pośredniczone przez specjalne białka transmembrane - kanały jonowe zapewniające selektywne przeniesienie niektórych jonów. Kanały te składają się z rzeczywistego systemu transportowego i mechanizmu przenośnego, który otwiera kanał przez pewien czas w odpowiedzi na (a) zmianę potencjału membranowego, (b) efekty mechaniczne (na przykład we komórek włosowych ucha wewnętrznego) , (c) wiązanie ligand (cząsteczka sygnału lub jon).

Transport przez membranę małych cząsteczek.

Transport membranowy może obejmować jednokierunkowy przeniesienie niektórych cząsteczek substancji lub połączeń pojazdów dwóch różnych cząsteczek w jednej lub przeciwnych kierunkach.

Przez nią przechodzą różne cząsteczki, a im większy rozmiar cząsteczek, tym mniej szybkości przekazywania ich przez membranę. Ta właściwość określa membranę osocza jako bariery osmotycznej. Maksymalna zdolność penetrująca jest w niej woda i gaz. Jedną z najważniejszych właściwości błony plazmowej jest związane z możliwością pominięcia różnych substancji do komórki lub z niego. Konieczne jest utrzymanie stałości jej kompozycji (I.E. Homeostaza).

Jony transportu.

W przeciwieństwie do sztucznych wiązek lipidowych, naturalnych membranów i głównie błony plazmowej, nadal są w stanie transportować jony. Przepuszczalność jonów jest niewielka, a szybkość przekazywania różnych jonów jest nie-etinakow. Wyższa prędkość przechodząca do kationów (K +, Na +) i jest znacznie niższa dla anionów (CL-). Transport jonów poprzez Plasmalemmum jest udział w tym procesie białek transportowych membranowych - Permiisa. Białka te mogą przeprowadzać transport w jednym kierunku tej samej substancji (zjednoczyć) lub kilka substancji w tym samym czasie (Sympl) lub wraz z importem pojedynczej substancji, wyjście drugiego (antiport). Na przykład glukoza może być w komórkach sympatycznie razem z jonem Na +. Mogą wystąpić jony transportu przez koncentrację gradientu- biernybrak dodatkowych kosztów energii. Na przykład, jon Na + z otoczenia zewnętrznego penetruje klatkę, gdzie jego stężenie jest wyższe niż w cytoplazmie.

Obecność kanałów transportu białek i przewoźników powinna wydawać się prowadzić do równowagi stężeń jonów i substancji o niskiej masie cząsteczkowej po obu stronach membrany. W rzeczywistości tak nie jest: stężenie jonów w cytoplazmie komórek jest gwałtownie różni się tylko od takiej w środowisku zewnętrznym, ale nawet z osocza krwi, komórek myjących w ciele zwierzęcej.

Okazuje się w stężeniu cytoplazmy K + prawie 50 razy wyższe, a Na + jest niższa niż w osoczu krwi. Ponadto rozróżnienie jest wspierane tylko w żywej komórce: jeśli komórka zostanie zabita lub stłumiona w procesach metabolicznych, po pewnym czasie znikną różnice jonowe po obu stronach membrany plazmowej. Możesz po prostu ochłodzić komórki do + 20 ° C, a po pewnym czasie stężenie K + i Na + po obu stronach membrany stanie się tak samo. Gdy ogrzewanie komórek różnica ta jest przywrócona. Zjawisko to jest spowodowane faktem, że w komórkach znajdują się nośniki białek błony, które działają przeciwko gradientowi stężeniu, wydając energię na koszt hydrolizy ATP. Ten rodzaj pracy jest nazywany transport aktywnyi jest przeprowadzany za pomocą białka pompy jonowe. Membrana plazmowa zawiera dwupoziomową cząsteczkę (K + + NA +) - pompa, która jest w tym samym czasie i ATPASUS. Ta pompa, podczas pracy pompuje jeden cykl 3 Ion Na + i pompy 2 ION K + przed gradientem stężenia. Jednocześnie, jedna cząsteczka ATP spędza się na fosforylację atpazy, przy czym wynik Na + jest przenoszony przez membranę z komórki, a K + jest w stanie skontaktować się z cząsteczką białkową, a następnie przenieść do komórki. W wyniku aktywnego transportu przy użyciu pomp membranowych, regulacji w komórce stężenia i bivalent Mg2 + i CA2 + kationy, również z kosztem ATP.

Tak więc aktywny transport glukozy, który jest współczniejszy (w tym samym czasie) penetruje komórkę wraz z przepływem pasywnie transportowanego na + jon, będzie zależał od aktywności (K + + Na +) - pompy. Jeśli to (k + -na +) jest pompą do bloku, a następnie różnica między stężeniem NA + po obu stronach membrany zniknie, a następnie dyfuzja Na + wewnątrz komórki, a jednocześnie spożycie glukozy w komórce zostanie zatrzymany. Gdy tylko operacja (k + -na +) jest atpaza i różnica w stężeniu jonów jest tworzona, rozproszony strumień NA + natychmiast wzrasta, a transport glukozy jest w tym samym czasie. Podobnie przeprowadza się przez membranę i przepływ aminokwasów, które są przenoszone do specjalnych białek przewoźników pracujących jako system współczulnych, przenoszących jony w tym samym czasie.

Aktywny transport cukrów i aminokwasów w komórkach bakteryjnych wynika z gradientu jonów wodorowych. Udział specjalnych białek membranowych zaangażowanych w pasywny lub aktywny transport związków masy cząsteczkowej, wskazuje wysoką specyficzność tego procesu. Nawet w przypadku pasywnego transportu jonowego, białka "rozpoznają" to jon, współdziałają z nim, są związane, są związane

w szczególności zmieniają ich konformację i funkcję. Dlatego też, już na przykładzie transportu prostych substancji membrany ustawy jako analizatory jako receptory. Szczególnie taka rola receptora jest objawiana podczas absorbowania przez komórkę biopolimerów.

Billery lipidowe są w dużej mierze nieprzepuszczalne dla przytłaczającej większości substancji, a zatem przeniesienie przez fazę lipidową wymaga znacznych kosztów energii.

Rozróżniać transport aktywny i transport pasywny (dyfuzja).

Transport pasywny

Transport pasywny jest przenoszenie cząsteczek w stężeniu lub gradiencie elektrochemicznym, tj. Jest określany tylko przez różnicę w stężeniu substancji przenośnej po przeciwnych stronach membrany lub kierunku pola elektrycznego i jest przeprowadzana bez kosztów energii ATP. Możliwe są dwa rodzaje dyfuzji: prosty i lekki.

Prosta dyfuzja dzieje się bez udziału białka membranowego. Prędkość prostej dyfuzji jest dobrze opisana przez konwencjonalne przepisy dyfuzji dla substancji rozpuszczalnych w lipidu bisalu; Jest on bezpośrednio proporcjonalny do stopnia hydrofobowości cząsteczki, tj. Jego rozpuszczalnik tłuszczu, a także gradient koncentracyjny. Mechanizm dyfuzji substancji rozpuszczalnych w wodzie jest mniej badane. Przeniesienie substancji przez dwuwarstwę lipidową, na przykład związki, takie jak etanol, jest możliwe w okresie pory w membranie utworzonej przez luki w warstwie lipidowej, gdy poruszają się lipidów membrany. Zgodnie z mechanizmem prostej dyfuzji przeprowadzany jest transmisrombrana gazów (na przykład,

Figa. 22.5.

0 2 i C0 2), woły, niektóre proste jony organiczne i szereg małych związków rozpuszczalnych w tłuszczach o niskiej masie cząsteczkowej. Należy pamiętać, że prosta dyfuzja jest przeprowadzana bezkrytycznie i jest niska.

Lekka dyfuzja, W przeciwieństwie do prostej dyfuzyjnej, specyficzne białka membrany w tym procesie są ułatwione. W konsekwencji, lekka dyfuzja jest procesem dyfuzji związanym z reakcją chemiczną interakcji transportowanej substancji z BSLC-PSRS. Ten proces jest specyficzny i występuje przy wyższej prędkości niż prosta dyfuzja.

Istnieją dwa rodzaje białek transportowych membranowych: zwane nośniki białek translokada. lub permaseezami. i białka formujące kanałów.Białka transportowe stowarzyszeniu substancji specyficznych i przenoszą je przez dwuwarstwę do gradientu ich koncentracji lub potencjału elektrochemicznego, a zatem, w celu wdrożenia tego procesu, jak przy prostej dyfuzji, koszty energii ATP nie są wymagane.

Szczególny mechanizm funkcjonowania transloksu w lekkiej dyfuzji nie jest wystarczająco badany. Uważa się, że po wiązaniu substancji przenośnej z przewoźnikiem białkowym, wystąpi wiele zmian konformacyjnych tych ostatnich, umożliwiając skojarzoną substancję z jednej strony membrany do transportu do drugiego zgodnie z programem (Rys. 22.5).

Inny możliwy wariant mechanizmu transferu - przez tzw typ przekaźnika Gdy białko transportowe nie jest w stanie przejść przez dwunaso. W tym przypadku substancja przenośna może przemienić się głównie z jednego białka do drugiego, dopóki nie okaże się po przeciwnej stronie membrany.

Białka do tworzenia kanałów (lub kanały białka) tworzą brazeny kanały hydrofilowe, przez które przeciąganie odpowiednich rozmiarów i cząsteczek ładowania mogą być przekazywane przez lekką dyfuzję. W przeciwieństwie do transportu przeprowadzonego przez transferów, transfer z użyciem kanałów nie ma wysokiej specyficzności, ale może być prowadzony o znacznie większej prędkości, na osiągnięcia nasycenia w szerokim zakresie stężenia transportowej substancji (FIG. 22.6). Niektóre kanały są stale otwarte, podczas gdy inne są otwierane tylko w odpowiedzi na wiązanie substancji transportowanej. Prowadzi to do zmiany konformacji białka transportowego, w wyniku czego kanał hydrofilowy otwiera się w membranie, a substancja jest uwalniana po drugiej stronie membrany (patrz Rys. 22.6).

Figa. 22.6.

Do tej pory struktura i mechanizm funkcjonowania białek transportowych nie są wystarczająco badane, co jest w dużej mierze ze względu na trudność ich przydziału w postaci solubilizowanej. Najwyraźniej najczęstszym sposobem transmisji transferu substancji zgodnie z mechanizmem lekkiej dyfuzji jest transport przy użyciu substancji formujących kanałów.

Figa. 22.7.

Białka - nośniki wszystkich typów przypominają enzymy związane z błonami, a proces lekkiej dyfuzji - reakcja enzymatyczna dla wielu właściwości: 1) Białka transportowe mają wysoką specyficzność i mają sekcje (witryny) wiązania dla przewiezionej cząsteczki (przez analogia - podłoże); 2) Gdy wszystkie wiążące miejsca są zajęte (tj. Białko jest nasycone), prędkość transportu osiąga maksymalną wartość wskazaną U Tlh. (Rys. 22.7); 3) Białko nośnikowe ma dla niego stałą wiążącą Tomek, równe stężenie transportowanej substancji, w której prędkość transportu jest połowę maksymalnej wartości (podobnie Tomek. W systemie, substrat enzymatyczny), białka transportowe są wrażliwe na zmianę wartości pH medium; 4) Są hamowane przez konkurencyjne lub niekonkurencyjne inhibitory. Jednakże, w przeciwieństwie do reakcji enzymu, cząsteczka transportowanej substancji nie ulega transformacji kowalencyjnej podczas interakcji z białkiem transportowym (rys. 22.7).

Dyfuzja światła jest zwykle charakterystyczna dla substancji rozpuszczalnych w wodzie: węglowodany, aminokwasy, ważne metabolicznie kwasy organiczne, niektóre jony. Lekka dyfuzja prowadzona jest również przez transport hormonów steroidowych, szereg witamin rozpuszczalnych w tłuszczach i innych cząsteczek tej klasy. Praktycznie skierowane przepływy substancji w komórce po prostu i lekkiej dyfuzji nigdy nie są ustawione, ponieważ substancje, które wszedł do komórki biorą udział w transformacjach metabolicznych, a ich spadek jest stale uzupełniany przez przenoszenie przekładni przez gradient stężenia.

Transport pasywny - transport substancji w gradiencie koncentracji, która nie wymaga kosztów energii. Pasywnie transportuj substancje hydrofobowe przez billayer lipidowy. Pasywnie przechodzi przez siebie wszystkie białka i kanały oraz niektóre przewoźnicy. Transport pasywny z udziałem białek membranowych nazywany jest dyfuzją światła.

Inne przewoźnicy białek (czasami nazywane są białkami - pompy) są przenoszone przez substancję membrany za pomocą kosztów energii, który jest zwykle dostarczany podczas hydrolizy ATP. Ten rodzaj transportu prowadzi się przed gradientem stężenia substancji przenośnej i nazywa się aktywnym transportem.

Simport, Antiport i Oddział

Substancje transportowe membrany różnią się również w kierunku ich ruchu i liczby substancji przenośnych do danych:

1) Ujednoznacz - transport jednej substancji w jednym kierunku w zależności od gradientu

2) Simport - Transport dwóch substancji w jednym kierunku przez jednego przewoźnika.

3) Antiport - przenoszenie dwóch substancji w różnych kierunkach przez jednego przewoźnika.

Sort. Prowadzi na przykład, zależne od potencjału kanał sodu, przez który jony sodu są przenoszone do komórki podczas wytwarzania potencjału.

Simport. Wykonuje nośnik glukozowy umieszczony na zewnętrznym (przekształconym świetle jelitowym) stronie komórek nabłonków jelitowych. Białko to przechwytuje cząsteczkę glukozy i jon sodu i, zmieniając konformację, toleruje oba substancje wewnątrz komórki. Jednocześnie stosuje się energię gradientu elektrochemicznego, który jest tworzony w swojej kolejce z powodu hydrolizy ATP sodu-potasu ATP-AZA.

Antiport Prowadzi, na przykład atpasis sodu-potas (lub ATPAZ zależnym od sodu). Przenosi jony potasowe do klatki. I z komórek - jonów sodu.

Prace atpazy sodu-potasu jako przykład antiportu i aktywnego transportu

Początkowo nośnik ten przywiązuje trzy jony od wewnątrz membrany Na. +. Jony te zmieniają konformację aktywnego centrum atpazy. Po takiej aktywacji ATPAZ można hydrolizować jedną cząsteczkę ATP, a jon fosforanowy jest zamocowany na powierzchni nośnika z wnętrza membrany.

Oddzielona energia jest wydawana na zmianę konformacji atpazy, po czym trzy jony Na. + i jon (fosforan) okazuje się na zewnątrz membrany. Oto jony Na. + rozdzielony i zastąpiony dwoma jonami K. +. Następnie konformacja przewoźnika zmienia się do oryginału i jonów K. + Okazuje się być na wewnętrznej stronie membrany. Oto jony K. + Split, a przewoźnik jest gotowy do znowu pracować.

Bardziej krótko działania ATPazy można opisać w następujący sposób:

1) Pochodzi z wewnątrz komórek "przyjmuje" trzy jony Na. +, a następnie dzieli cząsteczkę ATP i dołącza do niego fosforan

2) jony "rzuca" Na. + i dołącza do dwóch jonów K. + Z środowiska zewnętrznego.

3) Odłącza fosforan, dwa jony K. + rzuca wewnątrz komórki

W rezultacie powstaje wysokie stężenie jonów w medium pozakomórkowym Na. + i wewnątrz komórki - wysokie koncentracja K. +. Praca Na. + , K. + - ATFaz tworzy nie tylko różnicę między koncentratami, ale także różnicą opłat (działa jako pompa elektryczna). Na zewnątrz membrany powstaje opłata dodatnia, na wewnętrznym - ujemnym.

I aktywny transport. Transport pasywny występuje bez kosztów energii na gradiencie elektrochemicznym. Pasywny obejmuje dyfuzję (proste i lekkie), osmoza, filtrowanie. Aktywny transport wymaga energii i występuje w przeciwieństwie do koncentracji lub gradientu elektrycznego.
Transport aktywny
Substancje transportowe są sprzeczne z koncentracją lub gradientem elektrycznym, który dzieje się z kosztami energii. Główny aktywny transport jest wyróżniający się, co wymaga energii ATP i wtórnego (stworzenie przez ATP gradientów stężenia jonowego po obu stronach membrany, a energia tych gradientów jest stosowana do transportu).
Pierwotny aktywny transport jest szeroko stosowany w organizmie. Uczestniczy w tworzeniu różnicy w potencjałach elektrycznych między wewnętrznymi i zewnętrznymi bokami membrany komórkowej. Z pomocą aktywnego transportu powstają różne stężenia Na +, K +, N + SI "i innych jonów w środku komórki i płynu pozakomórkowego.
Transport Na + i K + - Na +, - K + -Hacoc jest lepiej zbadany. Transport ten występuje z udziałem białka kulistego o masie cząsteczkowej około 100 000. Białko ma trzy obszary do wiązania Na + na wewnętrznej powierzchni i dwie części do wiązania do + na powierzchni zewnętrznej. Istnieje wysoka aktywność ATP-AZA na wewnętrznej powierzchni białka. Energia utworzona podczas hydrolizy ATP prowadzi zmiany konformacyjne w białku, a jednocześnie jony NA + pochodzą z komórki, a dwa jony są wprowadzane do + przy użyciu takiej pompy, wysokie stężenie Na + w płynie pozakomórkowym jest utworzony i wysoki stężenie do + w komórkach.
Ostatnio Ca2 + -ncos jest intensywnie badany, dzięki czemu Ca2 + stężenie w komórce jest dziesiątki tysięcy niższych niż na zewnątrz. Ca2 + -ncos różnią się membraną komórkową iw komórkach komórki (sieć sarcoplazmic, mitochondria). CA2 + -NCSOS działają również kosztem białka nośnika w membranach. To białko ma wysoką aktywność ATP-azot.
Wtórny aktywny transport. Dzięki pierwotnym aktywnym transporcie powstaje wysokie stężenie Na + poza komórką, warunki dyfuzji Na + w komórce występują, ale wraz z Na + inne substancje mogą wejść do niego. Transport jest kierowany w jednym kierunku, zwany symportem. W przeciwnym razie wpis Na + stymuluje wydajność innej substancji z komórki, są to dwa strumienie skierowane w różnych kierunkach - antiport.
Przykładem sympatytora może być transport glukozy lub aminokwasu z NA +. Nośnik białkowy ma dwa obszary do wiązania Na + i wiązania glukozy lub aminokwasów. Pięć oddzielnych białek jest identyfikowany, aby wiązać pięć typów aminokwasów. Znane są również inne rodzaje sympati - transport N + wraz z klatkami, K + i SL i więcej.
Prawie we wszystkich komórkach istnieje mechanizm antyportowy - Na + przechodzi do komórki, a CA2 + wychodzi z niego lub na + do komórki, a H + z niego.
Aktywnie transportowane przez membranę MG2 +, FE2 +, NSO3 i wiele innych substancji.
Pinocytoza jest jednym z rodzajów aktywnego transportu. Leży w fakcie, że niektóre makrocząsteczki (głównie białka, których makromolecyków mają średnicę 100-200 nm), są łączone przez receptory membranowe. Receptory te są specyficzne dla różnych białek. Dodanie z nich towarzyszy aktywację zamawiających się białek komórki - aktyna i Myozyny, która tworzy się i zamyka wnękę z tym zewnątrzkomórkowym białkiem i niewielką ilością płynu zewnątrzkomórkowego. W tym samym czasie powstaje pincitomic bańka. Wyróżnia się enzymami hydrolizującymi tym białkiem. Produkty hydrolizy są wchłaniane przez komórki. Pinocytoza wymaga energii ATP i obecności CA2 + w medium zewnątrzkomórkowym.
W ten sposób istnieje wiele rodzajów pojazdów substancji przez membrany komórkowe. Na różnych stronach komórki (w wierzchołkowych, podstawowych, bocznych błonach) mogą wystąpić różne rodzaje transportu. Przykładem może być procesy występujące