Вторично-активный транспорт

Рис. 37. Виды пассивного и активного транспорта веществ через мембрану /, 2 — простая диффузия через бислой и канальную структуру, 3 — облегченная диффузия, 4 — первично-активный транспорт, 5 — вторично-активный транспорт

Рис. 2.12. Основные схемы вторичного активного транспорта ионов

Рис. 6-51. Принципы использования градиента Ка" для работы насоса, перекачивающего глюкоз>. Насос осциллирует случайным образом между двумя состояниями пинг и понг , как на рис. 6-47. Ка" связывается одинаково хорощо с белком в любой конформации. Связывание Ка" индуцирует аллостерический переход белка в состояние с сильно увеличенным сродством к глюкозе. Поскольку концентрация Ка вне клетки выще, чем в цитозоле, связывание глюкозы с насосом более вероятно в конформации понг . Поэтому перенос Ка" и глюкозы в клетку (переход понг пинг ) происходит намного чаще, чем наоборот, т.е. осуществляется направленный перенос. Поддерживая градиент Ка" на определенном уровне (Ка" + К" )-АТРаза косвенным образом обеспечивает такую транспортную систему энергией. Говорят, что переносчики, работающие по такому принципу, осуществляют вторичный активный транспорт, тогда как АТРаза осуществляет первичный активный

Вторично-активный транспорт осуществляется за счет [c.583]

Различия первично-активного и вторично-активного транспорта. [c.104]

Наибольший интерес представляет активный транспорт, при котором вещество переносится через мембрану против градиента концентрации, т. е. из области с более низкой концентрацией в область с более высокой концентрацией. Этот процесс сопровождается увеличением свободной энергии, которое составляет 5,71 ig j/ii кДж-моль [уравнение (3-25)], где j и —соответственно более высокая и более низкая концентрации Это обстоятельство делает необходимым сопряжение процесса активного транспорта с какой-нибудь самопроизвольно протекающей экзергонической реакцией. Такое сопряжение может осуществляться по меньшей мере двумя путями. При первичном активном транспорте имеет место непосредственное сопряжение с реакцией типа гидролиза АТР и накачиванием растворенного вещества через мембрану, тогда как при вторичном активном транспорте используется энергия электрохимического градиента, возникающего для другого растворенного вещества. Во втором случае одно растворенное вещество накачивается против градиента концентраций, а затем второе переносится через мембрану в результате обмена с первым. Еще одна разновидность активного транспорта известна под названием групповая транслокация [41]. В этом процессе транспортируемое вещество сначала подвергается ковалентной модификации, и образующийся при этом продукт проникает в клетку. [c.358]

Внутриклеточные органеллы имеют собственные системы, концентрирующие ионы. Так, митохондрии могут концентрировать ионы К+, Са +, Mg + и других двухвалентных металлов, а также и дикарбоновые кислоты (гл. 10). У митохондрий транспорт многих веществ происходит скорее всего за счет обменной диффузии, т. е. путем вторичного активного транспорта. [c.359]

Различают системы первичного активного транспорта, генерирующие ТЭП (дыхательная и фотосинтетические цепи, декарбоксилазы, Н+-АТРазы и др.), и системы вторичного активного транспорта, использующие ТЭП для транспорта органических и неорганических субстратов. [c.55]

Симпорт - перенос одного вещества зависит от одновременного (или последовательного) переноса другого вещества в том же направлении. Например, глюкоза, аминокислоты могут транспортироваться Ма+-зависимой системой симпорта. При этом ион Ма транспортируется по градиенту концентрации (вторичный активный транспорт), а молекула глюкозы, присоединенная к тому же переносчику, против градиента концентрации. [c.61]

Системы вторичного активного транспорта распространены более широко и могут функционировать в соответствии с тремя основными механизмами (рис. 3.5). [c.61]

Что такое системы вторичного активного транспорта [c.71]

Наконец, в клетках широко представлен вторично-активный транспорт, в процессе которого градиент одного вещества используется для транспорта другого. С помощью вторично-активного транспорта клетки аккумулируют сахара, аминокислоты и выводят некоторые продукты метаболизма, используя градиент Ма, создаваемый в ходе работы Ма /К -АТФазы (см. рис. 9.5). [c.305]

Активный (т. е. энергозависимый) транспорт молекул через мембрану против градиента концентрации осуществляется при участии мембранных белков, использующих для процесса транслокации энергию гидролиза АТФ. В отличие от пассивного транспорта, который идет самопроизвольно, белки-переносчики должны не только транспортировать молекулу через мембрану, но и обладать АТФ-азным действием, т. е. катализировать гидролиз АТФ, который является основным источником энергии для активного транспорта. В зависимости от способа использования энергии для транспорта молекул выделяют первично- и вторично-активный транспорт. [c.310]

При вторично-активном транспорте градиент ионов (Na" К" , Н и др.), созданный на мембране функционированием систем первично-активного транспорта, используется для транспорта других молекул, например углеводов, некоторых аминокислот, анионов и др. [c.311]

Такое обилие систем переноса на первый взгляд кажется излишним, ведь работа только ионных насосов позволяет обеспечить характерные особенности биологического транспорта высокую избирательность, перенос веществ против сил диффузии и электрического поля. Парадокс заключается, однако, в том, что количество потоков, подлежащих регулированию, бесконечно велико, в то время как насосов всего три(см.рис.2.11). В этом случае особое значение приобретают механизмы ионного сопряжения, получившие название вторичного активного транспорта, в которых важную роль играют диффузные процессы. Таким образом, сочетание активного транспорта веществ с явлениями диффузионного переноса в клеточной мембране -та основа, которая обеспечивает жизнедеятельность клетки. [c.48]

Значительно чаще у микроорганизмов встречаются системы вторичного активного транспорта, в случае которых для переноса субстратов через клеточную мембрану против концентрационного градиента используется энергия, обусловленная первичным градиентом ионов или других катионов. [c.59]

Было показано, что в принципе (в модельных условиях) во вторичном активном переносе может участвовать как пассивная, так и активная компонента мембранного потенциала. Так, в опытах нашей лаборатории [101] вторичный активный транспорт сахарозы в везикулах плазматических мембран клеток флоэмы борщевика, оцениваемый по изменению светопропускания суспензии везикул, наблюдался в отсутствие АТФ под влиянием диффузионного калиевого потенциала, создаваемого на мембране градиентом ионов К+ в присутствии валиномицина (рис. 19). Эти эксперименты прямо свидетельствуют об участии Е во вторичном активном транспорте. Результаты в пользу такого заключения получены недавно и в других лабораториях [484]. [c.77]

Говоря о роли Е во вторичном транспорте через плазмалемму, следует учитывать, что эта компонента является составной частью электрохимических градиентов ионов на мембране, и в первую очередь Ац.Н" , создаваемого протонными насосами. Поскольку Ар-Н" наряду с электрической (Е ) включает химическую составляющую (АрН), то встает отдельный вопрос о соотносительной роли этих компонент во вторичном активном транспорте. [c.80]

Транспорт аминокислот через клеточные мембраны осуществляется в основном по механизму вторично-активного транспорта. В этом случае система активного транспорта приводится в действие не путем прямого гидролиза АТФ, а за счет энергии, запасенной в ионных градиентах. Перенос аминокислот внутрь клеток осуществляется чаще всего как симпорт аминокислот и ионов натрия, подобно механизму симпорта сахаров и ионов натрия. Энергия АТФ затрачивается на выкачивание Ка /К -АТФ-азой ионов натрия из клетки, создания электрохимического градиента на мембране, энергия которого опосредованно обеспечивает транспорт аминокислот в клетку. Известен ряд сходных по строению транспортных систем (транслоказ), специфичных к транспорту аминокислот нейтральных аминокислот с небольшой боковой цепью, нейтральных аминокислот с объемным боковым радикалом кислых аминокислот, основных аминокислот, пролина. Эти системы, связывая ионы натрия, индуцируют переход белка-переносчика в состояние с сильно увеличенным сродством к аминокислоте Ка" стремится к транспорту в клетку по градиенту концентрации и одновременно переносит внутрь клетки молекулы аминокислоты. Чем выще градиент Na , тем выше скорость всасывания аминокислот, которые конкурируют друг с другом за соответствующие участки связывания в транслоказе. [c.366]

Первичный и вторичный активный транспорт [c.194]

Большое значение для жизнедеятельности клеток имеет явление сопряженного транспорта веществ и ионов, которое заключается в том, что перенос одного вещества (иона) против электрохимического потенциала ( в гору ) обусловлен одновременным переносом другого иона через мембрану в направлении снижения электрохимического потенциала ( под гору ). Схематически это представлено на рис. 50. Работу транспортных АТФ-аз и перенос протонов при работе дыхательной цепи митохондрий часто называют первичным активным транспортом, а сопряженный с ним перенос веществ — вторичным активным транспортом. [c.122]

Вторичный активный транспорт ионов. Помимо ионных насосов, рассмотренных выше, известны сходные системы, в которых накопление веществ сопряжено не с гидролизом АТФ, а с работой окислительно-восстановительных ферментов или фотосинтезом. Транспорт веществ в этом случае является вторичным, опосредованным мембранным потенциалом и/или градиентом концентрации ионов при наличии в мембране специфических переносчиков. Такой механизм переноса получил название вторичного активного транспорта. Наиболее детально этот механизм рассмотрен Питером Митчелом (1966 г.) в хемиосмотической теории окислительного фосфорилирования. В плазматических и субклеточных мембранах живых клеток возможно одновременное функционирование первичного и вторичного активного транспорта. Примером может служить внутренняя мембрана митохондрий. Ингибирование АТФазы в ней не лишает частицу способности накапливать вещества за счет вторичного активного транспорта. Такой способ накопления особенно важен для тех метаболитов, насосы для которых отсутствуют (сахара, аминокислоты). [c.46]

К вторично-активному транспорту относят и процесс переноса [c.9]

Вторично-активный транспорт обеспечивает перенос в клетку аминокислот и моносахаридов, поступающих за счет энергии, обусловленной градиентом ионов, чаще всего Na+. В клетках низших эукариот кроме градиента Ыа+ для этой цели может использоваться [c.100]

Все виды ионного транспорта через клеточные мембраны подразделяются на 4 группы пассивная диффузия, облегченная диффузия, первично-активный транспорт и вторично-активный транспорт. [c.101]

Митохондрии — это пример системы, осуществляющей вторично-активный транспорт Са +. В этом случае перенос иона осуществляется по градиенту потенциала, образованного на мембране за счет метаболических процессов, например дыхания или гидролиза АТФ. При этом на мембране генерируется потенциал, и транспорт Са + осуществляется по принципу электрофореза. [c.103]

При активном транспорте молекулы растворенных веществ, перемещаются против электрохимического потенциала. Известно, что для переноса вещества из области низкой концентрации в область большей концентрации необходима энергия АТФ. Процессы активного транспорта, связанные с протеканием ферментативной реакции, в которых энергия АТФ непосредственно используется для переноса вещества против градиента, называют первично-активным транспортом. Этот процесс отличается от переноса веществ против градиента с помощью переносчиков, использующих при этом энергию уже существующего градиента другого вещества, чаще всего ионов Ыа. Такой процесс принято называть вторично-активным транспортом. [c.9]

Манноза и пентозы проникают через эпителий кишечника только путем облегченной диффузии с участием специальных переносчиков. Галактоза и глюкоза кроме этого пути могут транспортироваться против градиента их концентрации по механизму вторичного активного транспорта (Ка -зависимый симпорт). Поступление глюкозы из крови в клетки осуществляется в направлении падения ее градиента, так как в цитозоле большинства животных клеток концентрация свободной глюкозы очень низка, тогда как концентрация в плазме крови близка к 5 ммоль/л. Однако только в клетки печени и мозга транспорт глюкозы может осуществляться по механизму пассивной диффузии, и скорость поступления регулируется ее концентрацией в крови. Во всех других тканях скорость транспорта глюкозы осуществляется по механизму облегченной диффузии, который стимулируется инсулином. Активирующее действие инсулина на транспорт глюкозы через клеточную мембрану приведено в гл. 13. [c.241]

Таким образом, на каждую затраченную молекулу АТФ фермент переносит 3 иона Ма из клетки и 2 иона в клетку, т.е. перенос катионов неэквивалентен. Таким образом, на мембране возникает разность концентраций и электрических потенциалов и трез ий ион К поступает в клетку уже гю механизму вторичного активного транспорта. [c.60]

Специальный транспортный белокреабсорбирует и Ма, и глюкозу. Такие белки называются симпортными (они осуществляют сопряженный перенос в одном направлении разных молекул — симпорт). Ма и глюкоза движутся по диффузионному гра диенту, но он возникает только благодаря активному транспорту, осуществляемому (Ма /К )-насосом, поэтому такую диффузию иногда называют вторичным активным транспортом. [c.26]

Активный транспорт протонов из цитоплазмы поддерживается двумя типами реакций действием электронотранспортной цепи и гидролизом АТФ. Редокс-насос и гидролитический насос, перекачивающие ионы находятся в мембранах, способных превращать световую или химическую энергию в энергию Ацн+ (плазматические мембраны прокариот, сопрягающие мембраны хлоропластов и митохонрий). Электрохимический градиент протонов может быть использован для сопряженного транспорта вторичный активный транспорт) большого числа метаболитов — анионов, моносахаридов, аминокислот и т. д. [c.447]

Для установления электрогенных свойств Н -АТФазы плазмалеммы растений наибольшее значение имеют эксперименты, выполненные на везикулах или липосомах. в которые встроен этот фермент. Если в целой клетке электрогенность Н -АТФазы может маскироваться рядом процессов, протекающих на поверхност-ной мембране (работа других электрогенных систем, осуществление компенсаторного транспорта ионов, вторичный активный транспорт и др.). а ингибиторы или активаторы данного фермента могут не проявлять в полной мере своего действия, то,в модельных экспериментах имеются значительно более простые и регулируемые условия. [c.35]

Если регуляторная роль в работе первичных электрогенных систем активного транспорта осуществляется скорее всего по принципу "обратного контроля", то для процессов вторичного активного транспорта следует, по-видимому, признать прямой эффект Он состоит в том, что вторичные системы лишь реализуют электрическое поле, генерируемое преимуществено первичными системами. Условно следует различать два аспекта такой реализации. Первый является термодинамическим и состоит в том, что энергия электрического поля используется для движения через мембрану заряженных комплексов в соответствии с компонентой Второй аспект [c.77]

Участие Е во вторичном активном транспорте веществ через мембрану подтверждается большим количеством исследований, выполненных разными авторами и на самых разных объектах. Однако особенно перспективным в этом плане оказалось использование везикул изолированных мембран. Ситуация в данной системе значительно проще, чем в целой клетке, и. кроме того, она позволяет искусственно менять условия переноса — величину электрохимических градиентов тех или иных ионов, соотношение внешних и внутренних концентраций транспортируемых веществ, наличие или отсутствие энергодающих систем и т.д. [c.77]

С другой стороны, К+ может выходить из клеток при элек-трогенном вторичном активном транспорте, обеспечивая компенсационный вынос заряда и устраняя возникшую деполяризацию. Эта роль К" " отчетливо прослеживается в экспериментах по вторичному транспорту сахарозы из везикул флоэмы борщевика [101]. Выход сахарозы из везикул (соответствует входу в клетку) происходит [c.79]

Поскольку вторичный активный транспорт веществ через плазмалемму высших растений осуществляется на белковых переносчиках в симпорте с Н" ", то механизм действия компонент АрСН" " на вторичный транспорт веществ следует, вероятно, увязывать со строением и [c.81]

В настоящее время достаточно глубоко исследованы три схемы вторичного активного транспорта. Для простоты рассмотрен транспорт одновалентных ионов с участием молекул-переносчи-ков. При этом подразумевается, что переносчик в нагруженном или ненагруженном состоянии одинаково хорошо пересекает мембрану. Источником энергии служит мембранный потенциал и/или градиент концентрации одного из ионов. Схемы показаны на рис. 2.12. Однонаправленный перенос иона в комплексе со специфическим переносчиком получил название унипорта. При этом через мембрану переносится заряд либо комплексом, если молекула переносчика электронейтральна, либо пустым переносчиком, если перенос обеспечивается заряженным переносчиком. Результатом переноса будет накопление ионов за счет снижения мембранного потенциала. Такой эффект наблюдается при накоплении ионов калия в присутствии валиномицина в энергизированных митохондриях. [c.46]

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]

Ко вторично-активному транспорту относятся и процессы переноса, сопряженные с ферментативной модификацией переносимых соединений. Например, фосфотрансферазная система бактерий, отсутствующая у эукариот, фосфорилирует сахара в процессе их проникновения через мембрану, вовлекая их тем самым в клеточный метаболизм. У грамотрицательных бактерий так переносятся 0-глюкоза, 0-фруктоза и Ь-глюкозамин. У грамположительных бактерий набор переносимых веществ шире сюда относятся также пентозы, сахароза, трегалоза, лактоза, глицерин. При этом лактоза и фруктоза фосфорилируются по С1, остальные вещества — по концевому углероду. [c.101]

Исследование аниончувствительной АТФазной активности в тенях эритроцитов, где исключено загрязнение митохондриями, показало, что эта активность сильно отличается от митохондриальной, не ингибируется тиоцианатом и почти нечувствительна к олигомицину. Однако оказалось также, что 81Т8-чувствительный перенос анионов , обнаруженный впервые в эритроцитах, а затем и в других объектах, не связан с АТФазной активностью и, по-видимому, является процессом вторично-активного транспорта, движимого градиентом Ыа+. Предполагают, что в плазматической мембране чувствительность к анионам проявляет Са-АТФаза. [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология