Реферат на тему: Реферат - Физиология (Транспорт веществ через биологические мембраны)

Раздел: Медицина ВСЕ РАЗДЕЛЫ

В то же время, клетки кишечника и почек поглощают ее из лю- менального пространства кишечника и из почечных канальцев, где ее концентрация очень мала, с помощью симпорта глюкозы и ионов a. (рис. 2.3.) Итак, мы рассмотрели осноаные виды пассивного транспорта ма- лых молекул через биологические мембраны. 2.5. Часто бывает необходимым обеспечить перенос через мемб- рану молекул против их электрохимического градиента. Такой про- цесс называется активным транспортом и осуществляется белками-пе- реносчиками, деятельность которых требует затрат энергии. Если связать белок-переносчик с источником энергии, можно получить ме- ханизм, обеспечивающий активный транспорт веществ через мембрану. (рис. 2.4.). Одним из главных источников энергии в клетке является гидро- лиз АТФ до АДФ и фосфата. На этом явлении основан важный для жиз- недеятельности клетки механизм ( a K)-насос (рис. 2.5). Он слу- жит прекрасным примером активного транспорта ионов. Концентрация K внутри клетки в 10-20 раз выше, чем снаружи. Для a картина противоположная. Такую разницу конценраций обеспечивает работа ( a K)-насоса, который активно перекачивает a из клетки, а K в клетку. Известно, что на работу ( a K)-насоса тратится почти треть всей энергии необходимой для жизнедеятельности клетки. Вы- шеуказанная разность концентраций поддерживается со следующими целями: - 6 - 1) Регулировка объема клеток за счет осмотических эффектов. 2) Вторичный транспорт веществ (будет рассмотрен ниже). Опытным путем было установлено, что: 1) Транспорт ионов a и K тесно связан с гидролизом АТФ и не может осуществляться без него. 2) a и АТФ должны находиться внутри клетки, а K снаружи. 3) Вещество уабаин ингибирует АТФазу только находясь вне клетки, где он конкурирует за участок связывания с K. ( a K)-АТФаза активно транспортирует a наружу а K внутрь клетки. При гидролизе одной молекулы АТФ три иона a выкачиваются из клетки а два иона K попадают в нее (рис. 2.6.). 1) a связывается с белком. 2) Фосфорилирование АТФазы индуцирует конформационные изменения в белке, в результате чего ъ 3) a переносится на внешнюю сторону мембраны и высвобо- ждается. 4) Связывание K на внешней поверхности. 5) Дефосфорилирование. 6) Высвобождение K и возврат белка в первоначальное состо- яние. По всей вероятности в ( a K)-насосе есть три участка свя- зывания a и два участка связывания K. ( a K)-насос можно зас- тавить работать в противоположном направлении и синтезировать АТФ. Если увеличить концентрации ионов с соответствующих сторон от мембраны, они будут проходить через нее в соответствии со сво- ими электрохимическими градиентами, а АТФ будет синтезироваться из ортофосфата и АДФ с помощью ( a K)-АТФазы. 2.6. Если бы у клетки не существовало систем регуляции осмо- тического давления, то концентрация растворенных веществ внутри нее оказалась бы больше их внешних концентраций. Тогда концентра- ция воды в клетке была бы меньшей, чем ее концентрация снаружи. Вследствие этого, происходил бы постоянный приток воды в клетку и ее разрыв. К счастью, животные клетки и бактерии контролируют ос- мотическое давление в своих клетках с помощью активного выкачива- ния неорганических ионов таких как a.

Это поли- сахаридные и олигосахаридные цепи, ковалентно присоединенные к мембранным белкам и липидам. Углеводы всегда распологаются на той стороне мембраны, которая не контактирует с цитозолем. То есть, на внешних (плазматических) мембранах они присоединяются снаружи клетки. Функция углеводов клеточной поверхности пока неизвестна, но представляется вероятным, что некоторые из них принимают участие в процессах межклеточного узнавания. 2. ПЕРЕНОС МАЛЫХ МОЛЕКУЛ ЧЕРЕЗ МЕМБРАНУ Так как внутренняя часть липидного слоя гидрофобна, он представляет собой практически непроницаемый барьер для большинс- тва полярных молекул. Вследствие наличия этого барьера, предотв- ращается утечка содержимого клеток, однако из-за этого клетка бы- ла вынуждена создать специальные механизмы для транспорта раство- римых в воде веществ через мембрану. Перенос малых водораствори- мых молекул осуществляется при помощи специальных транспортных белков. Это особые трансмембранные белки, каждый из которых отве- чает за транспорт определенных молекул или групп родственных мо- лекул. В клетках существуют также механизмы переноса через мемб- рану макромолекул (белков) и даже крупных частиц. Но к ним мы вернемся позднее. - 3 - 2.1. При опытах с искусственными липидными бислоями было ус- тановлено, что чем меньше молекула и чем меньше она образует во- дородных связей, тем быстрее она дифундирует через мембрану (рис. 2.1.). Итак, чем меньше молекула и чем более она жирорастворима (гидрофобна или неполярна), тем быстрее она будет проникать через мембрану. Малые неполярные молекулы легко растворимы и быстро диффун- дируют. Незаряженные полярные молекулы при небольших размерах также растворимы и диффундируют. Важно, что вода очень быстро проникает через липидный бислой несмотря на то, что она относи- тельно нерастворима в жирах. Это происходит из-за того, что ее молекула мала и электрически нейтральна. Итак, мембраны могут пропускать воду и неполярные молекулы за счет простой диффузии. Но клетке необходимо обеспечить транспортировку таких ве- ществ как сахара, аминокислоты, нуклеотиды, а также многих других полярных молекул. Как уже говорилось, за перенос подобных веществ ответственны специальные мембранные транспортные белки. Каждый из них предназ- начен для определенного класса молекул а иногда и для определен- ной разновидности молекул. Первые доказательства спецефичности транспортных белков были получены, когда обнаружилось, что мута- ции в одном гене у бактерий приводят к потере способности транс- портировать определенные сахара через плазматическую мембрану. У человека есть болезнь цистинурия, при которой отсутствует способ- ность транспортировать некоторые аминокислоты, в частности цис- тин, из мочи или кишечника в кровь, - в результате в почках обра- зуются цистиновые камни. Все изученные транспортные белки являются трансмембранными белками, полипептидная цепь которых пересекает липидный бислой несколько раз. Все они обеспечивают перенос молекул через мембра- ну, формируя в ней сквозные проходы. В основном, транспортные белки делятся на белки-переносчики и каналообразующие белки. Пер- вые взаимодействуют с молекулой переносимого вещества и каким-ли- бо способом перемещают ее сквозь мембрану.

АСД-2 принимают в разведенном виде: Препарат набирают шприцом из флакона прокалывая резиновую крышку (для предотвращения контакта с воздухом) и впрыскивают в молоко или воду. Препарат оказывает нейротропное действие на центральную и вегетативную нервную систему. Стимулирует моторную деятельность желудочно-кишечного тракта, секрецию пищеварительных желез, активизирует пищеварительные и тканевые ферменты, участвующие в транспортировке ионов и питательных веществ через клеточные мембраны. Улучшает трофику тканей, нормализует обменные процессы. Активизирует собственные защитные функции организма для борьбы с болезнью.P Применяется для лечения онкологии у животных. *PP *PP * Антисептик стимулятор Дорогова (АСД) 2 фракция, 20 мл. Производитель: ООО "НВЦ Агроветзащита С.-П." совместно с ООО "Ареал Медикал", г. Москва. 85.00 руб. Биогенный стимулятор, является продуктом термической возгонки (сухой перегонки) тканей животных: мясокостной муки, мясных и костных фракций биокомбинатов, различных органов и тканей животных)

Реферат на тему: Реферат - Физиология (Транспорт веществ через биологические мембраны)

Процесс трнспорта веществ через мембрану