Виды трансмембранного переноса

Пример лекции

ЛЕКЦИЯ

Тема: ТРАНСМЕМБРАННЫЙ ПЕРЕНОС

План лекции

Понятие о полярных и неполярных веществах.

Виды трансмембранного переноса.

Типы каналов трансмембранного переноса.

Понятие об эндоцитозе.

Понятие о полярных и неполярных веществах.

Трансмембранная избирательная проницаемость поддерживает клеточный гомеостаз, оптимальное содержание в клетке ионов, воды, ферментов и субстратов. Пути реализации избирательной проницаемости мембран: пассивный транспорт, катализируемый транспорт (о6легченная диффузия), активный транспорт. Гидрофобный характер сердцевины бислоя определяет возможность (или невозможность) непосредственного проникновения через мембрану различных с физико-химической точки зрения веществ (в первую очередь, полярных и неполярных).

Неполярные вещества (например, холестерин и его производные) свободно проникают через биологические мембраны. По этой причине эндоцитоз и экзоцитоз полярных соединений (например, пептидных гормонов) происходят при помощи мембранных пузырьков, а секреция стероидных гормонов - без участия таких пузырьков. По этой же причине рецепторы неполярных молекул (например, стероидных гормонов) расположены внутри клетки.

Полярные вещества (например, белки и ионы) не могут проникать через биологические мембраны. Именно поэтому рецепторы полярных молекул (например, пептидных гормонов) встроены в плазматическую мембрану, а передачу сигнала к другим клеточным компартментам осуществляют вторые посредники. По этой же причине трансмембранный перенос полярных соединений осуществляют специальные системы, встроенные в биологические мембраны.

Избирательную про­ницаемость обеспечивает клеточная мембрана; рецепторнуюфункцию реализуют гликопротеиды, углеводные части которых расположены в гликокаликсе;сохранение формы и подвижность обеспечивают фиб­риллярные и тубулярные белки в подмембранномслое и т.д.

Виды трансмембранного переноса.

Пассивный транспорт(путем простой диффузии) - вид транспорта, в основе которого лежит перенос веществ через плазмолемму по концентрацион­ному градиенту без использования специальных молекул и затрат энергии. Примером простой диффузии является транспорт газов (ки­слород, СО₂) через бислойлипидов.

Однако перенос через плазмолемму большинства веществ опреде­ляется наличием специализированных белковых комплексов — перенос­чиков, каналов, насосов, рецепторов.

Катализируемый транспорт.Осуществляется с помощью белков-переносчиков (полуинтегральные белки-мембраны). Белок-переносчик с третичной структурой (Х) имеет акцепторную зону, с помощью которой он присоединяет (акцептирует крупные молекулы – глюкозу, аминокислоты). Меняя третичную структуру (на У) белок-переносчик может проходить гидрофобную серцевину липидного бислоя и переносить крупные молекулы в клетку. Вернувшись после открепления крупной молекулы белок, опять принимает структуру (Х) с акцепторной зоной.

Перенос через плазмолемму большинства веществ определяется наличием специализированных белковых комплексов, каналов, насосов, рецепторов.

Например, транспортводы осу­ществляетсяс помощью специальных каналов — аквапоринов.