ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Роль ионов в осуществлении метаболических процессов с участием мембран из "Биологические мембраны Структурная организация, функции, модификация физико-химическими агентами" Ионы Ка и широко распространены в неживой природе. В клетке эти ионы распределены неравномерно ионы натрия выбрасываются из клетки, ионы калия накапливаются в ней. В результате создается разность концентраций одновалентных ионов на клеточной мембране, необходимая для генерации возбуждения в нервных и мышечных клетках. Первично-активный транспорт ионов, осуш5ествляющийся с использованием энергии АТР или окислительно-восстановительных реакций, происходит с участием транспортных АТФаз (см. раздел 1.2.4). Однах о градиент концентрации одновалентных ионов необходим и для функционирования систем вторично-активного транспорта (в том числе сахаров и аминокислот). В клетке ионы калия являются активаторами многих ферментативных процессов, таких как синтез ацетилхолина, синтез белка на рибосомах, дыхание митохондрий, ДНК-полимеразная и РНК-полимеразная реакции, фосфо-фруктокиназная реакция. [c.75] В противоположность ионам калия ионы натрия активируют лишь синтез липидов и являются ингибиторами многих клеточных реакций. Кроме того, одновалентные катионы участвуют в регулировании осмотического баланса организма, а также модифицируют конформационное состояние молекул белков и нуклеиновых кислот. [c.75] Внутриклеточные процессы регулирует свободный или ионизированный кальций. В состоянии покоя концентрация кальция в цитоплазме поддерживается на уровне 10 —10 моль/л. Низкий уровень этих ионов в состоянии покоя связан с функционированием специализированных мембранных систем Са +-АТФазы плазматических мембран, выкачивающей Са + против концентрационного градиента из клетки во внешнюю среду Ка+/Са -обмен-ника, осуществляющего в зависимости от условий обмен внутриклеточного Са на внеклеточный Ма Са -АТФазы мембран эн-доплазматического ретикулума, откачивающей кальций из цитоплазмы и накапливающей его внутри замкнутых цистерн ретикулума транспортной системы митохондриальных мембран, перекачивающей Са из цитоплазмы в матрикс митохондрий (рис. 18). [c.76] Са -связывающие белки регулируют в клетке транспорт кальция, активируют ферменты, регулируют состояние цитоскелета клетки и клеточный цикл, способны контролировать процессы транскрипции и апоптоз (программируемую гибель клетки). Са -связывающие белки, секретированные во внеклеточное пространство, могут выступать в качестве факторов роста, влияют на хемотаксисы, взаимодействуют с компонентами внеклеточного матрикса. [c.76] В табл. 10 приведена сравнительная характеристика концентраций ионов внутри и снаружи типичной животной клетки. Анализ приведенных в ней данных дает возможность констатировать, что значительные различия в ионном составе цитозоля и внеклеточной жидкости позволяют клеточным мембранам аккумулировать потенциальную энергию в виде градиентов концентраций ионов, используемую для осуществления различных процессов клеточного метаболизма. [c.78] Вернуться к основной статье