Поступление питательных веществ в клетку

Основным барьером на пути поступления питательных компонентов в клетку — является ЦПМ, которая обладает избирательностью. КС является механическим барьером и через нее могут пройти лишь те вещества, которые проходят через ячейки. У Г^- — барьером является наружная мембрана.

Различают 4 механизма транспорта: пассивная и облегченная диффузия (без затраты энергии), активный транспорт и перенос радикалов или транспортация группы (с затратой энергии).

Пассивная диффузия. Это самый примитивный вид транспорта питательных веществ, поскольку он осуществляется по градиенту концентрации из зоны с более выскокй концентрации в зону — с более низкой. Для пассивной диффузии важным условием является величина молекулы и степень ее липофильности. Если молекула будет очень липофильна, то она растворится в мембранных липидах и не сможет диффундировать внутрь клетки. Скорость такой диффузии не велика и идет до выравнивания концентрации (вода, антибиотики, яды, токсины).

Облегченная диффузия. Поступления веществ по градиенту концентрации. Транспортировку облегчают белки — пермеазы, которые находятся в ЦПМ. Они имеют субстратную специфичность. Они относятся к индуцибельным ферментам. Скорость облегченной диффузии выше, чем у пассивной и при максимальном насыщении субстрата скорость реакции достигает предела, и она подчиняется обыкновенной ферментативной кинетике. Уравнение Михаелиса-Ментен.

При выравнивании концентрации .

У м/о прокариот этот механизм не очень распространен. Имеется несколько веществ (например, глицерин). Распространен у эукариот.

Активный транспорт. Наиболее распространенный вид транспорта у бактерий. Транспорт осуществляется против градиента концентрации. Это термодинамически неблагоприятное направление. Идут затраты энергии в виде АТФ. Проходит с участием индуцибельных субстратно-специфических белков. В ЦПМ энергия тратится на то чтобы понизить сродство пермеазы и переносимого вещества на внутренней стороне мембраны.

Перенос радикалов или транслокация группы. Это механизм транспорта, который обеспечивает перенос против градиента концентрации с затратами энергии и с участием пермеаз. Участие принимает фосфо-трансферазная система. При транспорте сахаров осуществляется фосфорилирование. Фосфорилируются системы:

- специфический компоненты;

- неспецифический компонент.

Неспецифический компонент представлен термостабильным белком Н_pr и группой ферментов Ф 1, которые находятся в цитоплазме.

Специфический компонент — набор субстратно-специфических белков, связанных с мембраной, которые объединены общим названием — фермент 2 (Ф1). Это пермеазы, которые обладают фотосинтезирующей активностью.

Механизм транспорта осуществляется в ЦПМ.

Несмотря на то, что в четвертом механизме на 1 транспортированную молекулу сахара, так же как и при активном транспорте расходуется 1 молекула АТФ, происходит экономия энергии. При дальнейшем катаболизме углерода — эквивалентна 1 молекуле АТФ.