Творческий подход

Стоит сразу сказать, что жирорастворимые в-ва могут диффундировать непосредственно через липидный бислой. Белки в мембране нарушают непрерывность липидного бислоя, образуя альтернативный путь сквозь мембрану. Многие из таких белков могут выступать в кач-ве белков-переносчиков. Белки-переносчики могут функционировать как: 1.Белки-каналы (такие белки имеют проходящие через молекулу пространства, что делает возможнымсвободное движение воды, ёнов или молекул) 2. Белки-переносчики (связываются с молекулами/ёнами и после конформационных изменений переносят в-ва через внутреннюю стуктуру белка на другую сторону). Белки-переносчики обычно обладают высокой избирательностью. Диффузия и активный транспорт Транспорт через липидный бислой и/или белки осуществляется либо диффузией, либо активным транспортом. Диффузия – непрерывное движение молекул (ёнов/коллоидных взвешенных частиц) относительно друг друга в жидкостях или газах. Диффузия делится на: 1. Простую диффузию (кинетическое движение молекул происходит БЕЗ какого либо взаимодействия с белками-переносчиками). Осуществляется 1. Через межмолекулярные промежутки липидного бислоя, если диффундируемое в-во растворимо в жирах 2. Через каналы, заполненные водой и пронизывающие некоторые крупные белки-переносчики (но не взаимодействуют с ними!)  2. Облегченную диффузию ( происходит взаимодействие с белком-переносчиком, который связывается с молекулой/ёном химически и в такой форме курсирует через мембрану). Таким образом транспортируются большинство аминокислот, глюкоза (например белок GLUT4, который активируется инсулином и может увеличить скорость диффузии глюкозы в тканях, чувствительных к инсулину). Диффузия воды происходит через белковые поры – аквапорины, которые избирательно проницаемы для воды. Скорость простой диффузии через открытый канал повышается пропорционально концентрации диффундирующего в-ва, а скорость облегченной диффузии по мере повышения концентрации приближается к максимальной (говоря человеческим языком, скорость облегченной диффузии ограничена скоростью, с которой происходит конформационное или химическое изменение молекулы белка переносчика). Осмос – процесс направленного движения воды, обусловленный различной ее концентрацией. Осмотическое давление – давление, необходимое для прекращения осмоса. Активный транспорт Активные транспорт – процесс перемещения молекул или ёнов через клеточную мембрану против градиента концентрации(электрохимического градиента, градиента давления). К в-вам, транспортируемых активным транспортом относят натрий, калий, кальций, железо, водород, хлор, йод, мочевую к-ту, некоторые сахара и большинство аминокислот. Активный транспорт делится на: 1. Первично активный транспорт (энергия извлекается непосредственно при расщеплении АТФ/других высокоэнергетических фосфатных соединений ). К нему относят: Натрий-калиевый насос. Насос отвечает за поддержание различной концентрации ёнов натрия и калия по обе стороны мембраны, а также за наличие отрицательного электрохимического потенциала внутри клеток. На выступающей внутрь клетки части белка есть 3 участка для связывания ёнов натрия. На наружной части белка есть 2 участка для связывания ёнов калия. Внутренняя часть белка вблизи участков связывания ёнов натрия обладает АТФазной активностью. Когда 3 ёна натрия и 2 ёна калия связываются с с белком-переносчиком, активируется АТФазная функция белка, что ведет к расщеплению АТФ до АДФ с высвобождением энергии высокоэнергетической фосфатной связи. Высвобожденная энергия вызывает конформационное и химическое изменение белка, что ведет к перемещению 3 ёнов натрия наружу и 2 ёнов калия внутрь клетки. Функия Na-K насоса: регуляция объема каждой клетки.        КальЦИЕВЫЙ насос. Один кальциевый насос находится в мембране и выкачивает ёны кальция из клетки, а другой перекачиваетёны кальция в саркоплазматический ретикулум или митохондрии. В обоих случаях белок-переносчик пронизывает мембрану и функционирует как АТФаза. Первично активный транспорт ёнов водорода. Важен в  1. Желудочных железах (париентальные клетки) 2. В концевом отделе дистальных канальцев и корковом отделе собирательных трубочек почек (вставочные клетки) 2. Вторично активный транспорт (обеспечивается энергией, накопленной в форме разности побочных в-в, созданной первично активным транспортом). Котранспорт – процесс, при котором энергия диффузии одного в-ва (на примере натрия) может перемещать другие в одном направлении. Для транспорта вместе с ёнами натрия необходим механизм сопряжения. Его обеспечивает еще один белок-переносчик. Когда ён натрия и транспортируемое в-во прикрепляются к белку, энергетический градиент ёна натрия обеспечивает совместный перенос ёна натрия и другого в-ва в клетку. Так вместе с ёнами натрия транспортируются глюкоза и аминокислоты.         При контртранспорте ён натрия связывается с участком белка-переносчика на наружной стороне мембраны, а транспортируемое в-во с участком белка на внутренней стороне клетки. Сразу после связывания происходит конформационные изменения, и энергия, высвобождаемая при движении ёна внутрь клетки обеспечивает движение другого в-ва наружу. Как пример, натриевый контртранспорт ёнов калция (дополнение к первично активному транспорту) и водорода (в проксимальных канальцах почек) Микровезикулярный транспорт (эндоцитоз и экзоцитоз) является вариантом активного транспорта. Он служит для переноса через мембрану крупномолекулярных веществ (например, белков).   Фагоцитоз — захват и поглощение крупных частиц (клеток, частей клеток, макромолекул). К фагоцитозу способны многие простейшие, некоторые лейкоциты.    Пиноцитоз — захват и поглощение жидкого материала (раствор, коллоидный раствор, суспензия). Пиноцитоз наблюдается в эпителиальных клетках кишечника, в эндотелии кровеносных капилляров;     Экзоцитоз — процесс, обратный эндоцитозу: выведение различных веществ из клетки. При экзоцитозе мембрана пузырька сливается с наружной цитоплазматической мембраной, содержимое везикулы выводится за пределы клетки, а ее мембрана включается в состав наружной цитоплазматической мембраны. Таким способом из клеток желез внутренней секреции выводятся гормоны, у простейших — непереваренные остатки пищи.