ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Транспорт вещества через биологические мембраны из "Синтетические полимерные мембраны Структурный аспект" Транспорт вещества через биологические мембраны может осуществляться по нескольким механизмам — пассивная проницаемость, облегченный транспорт, активный транспорт и транспорт в объем. [c.327] Пассивная проницаемость сквозь биомембраны осуществляется в результате концентрационных различий по обеим сторонам мембраны и регулируется сорбционно-диффузионным механизмом (см. гл. 2). При исследованиях диффузии в биомембранах коэффициент проницаемости определяют, используя ряд методов обмен растворенного вещества, меченного радиоактивными изотопами, в отсутствие градиента концентраций и проведением реакции пермеата совместно с другой реакцией. Перенос ионов фиксируется путем измерения проводимости или электродного потенциала. [c.327] Облегченный транспорт, осуществляемый по специфическим узлам в биомембране, может проходить в ряде систем (рис. 10.3). Поскольку существует ограниченное число дискретных участков, они могут становиться насыщенными при высоких концентрациях, и скорость переноса растворенного вещества не будет превышать некоторой максимальной скорости. [c.328] Существует различие между простым облегченным транспортом, при котором перенос проходит в направлении градиента концентрации, и активным облегченным транспортом, при котором перенос осуществляется в направлении, противоположном градиенту концентраций. В системах с облегченным транспортом снижаются энергетические барьеры для переноса растворенного вещества, и перенос может проходить при помощи носителя или по механизму запирающихся пористых каналов. Носитель является веществом, которое связывает проникающее растворенное вещество на одной поверхности и затем переносит его на противоположную поверхность. Несмотря на то что сами носители обычно не присутствуют в биомембранах, тем не менее на примере некоторых ионофоров можно объяснить механизм переноса, облегченного носителем. [c.328] Природа ЛИПИДОВ в биомембране также влияет на ионный транспорт в средах с носителем. Поверхностные заряды полярных липидных групп могут защищать соседние ионы и, следовательно, препятствовать поглощению ионов носителями. На эти заряды влияют такие факторы окружающей среды, как pH, ионная сила, температура и т. д. Липидные структуры оказывают также сильное влияние на растворимость и вязкость. В качестве сравнения можно отметить сдерживающее влияние высокой вязкости на подвижность ионов в жидких мембранах, им-хмобилизованных внутри подложки (см. гл. 2). [c.329] Активный транспорт — основной термин, используемый для описания ряда механизмов, по которым растворенное вещество переносится через биомембрану в направлении, противоположном его градиенту концентраций. Один из распространенных механизмов заключается в сопряженном транспорте, при котором затрудненный перенос одного растворенного вещества проходит одновременно с легким переносом другого растворенного вещества (гл. 9). В качестве примера осуществления такого транспорта можно привести систему с сопряженными ионами натрия для сахаров и аминокислот [12] и систему с сопряженными протоном для лактозы. Натрий-калиевый насос вводит два иона К+ и удаляет три иона Ыа+, и клетка гидролизуется в результате гидролиза аденозинтрифосфата (АТФ), который транспортирует два иона кальция для каждой молекулы АТФ. [c.329] Протонные насосы, в которых протоны переносятся в результате протекания различных окислительно-восстановительных реакций, реализуют основной способ переноса энергии через мембраны бактерий, митохондрий и хлоропластов. [c.330] наконец, другим способом транспорта вещества через биомембраны является транспорт в объем. При эндоцитозе происходит транспорт в объем внеклеточного вещества в клетку. После проникновения вещества в плазматическую мембрану происходит смыкание краев мембраны и капсулирование вещества в пределах границ цитоплазмы. В том случае, когда кап-сулированное вещество является жидким, процесс называют пи-ноцитозом, а если твердым — фагоцитозом. Экзоцитоз представляет собой обратный процесс, посредством которого вещество с внутренней стороны плазматической мембраны переносится на внешнюю сторону. [c.330] Вернуться к основной статье