Межклеточный транспорт веществ

Рис. 11.3. Сбалансированность зарядов при межклеточном транспорте веществ.

Транспорт кислорода гемоглобином. Важнейшей функцией крови является ее способность к переносу молекулярного кислорода из легких в ткани и диоксида углерода из тканей в легкие. Необходимо отметить, что кровь является хотя и жидкой, но тканью, так как состоит из клеточного и межклеточного веществ (состав крови приведен в табл. 5.1). Дыхательная функция крови сформировалась в долгом процессе эволюции в период перехода от анаэробного существования организмов к аэробному. В ходе эволюции у позвоночных животных выработались два основных механизма, обеспечивающие постоянное снабжение клеток достаточным количеством кислорода. Первый — это система кровообращения, в результате деятельности которой к клеткам активно поставляется кислород. Если бы система кровообращения отсутствовала у аэробных организмов, то их размеры не превышали бы миллиметра, поскольку из-за низкой скорости самопроизвольной диффузии кислорода его поступление в организм не удовлетворяло бы потребностям клеток. Появление в процессе эволюции гемопротеинов — это второе важнейшее приспособление, позволившее преодолеть ограничения, накладываемые низкой растворимостью кислорода в воде, и благодаря этому повысить эффективность снабжения клеток кислородом. [c.209]

Различают поступление воды в клетку, межклеточный и дальний транспорт, а также восходящий и нисходящий водные токи. При восходящем токе дальний транспорт осуществляется по ксилеме, при нисходящем — по флоэме. С восходящим током переносятся главным образом минеральные соединения (хотя солидную долю составляют и синтезируемые в корне органические вещества, в том числе физиологически высокоактивные), с нисходящим — органические соединения, преимущественно ассимиляты. [c.116]

В то время как механизм пассивного транспорта, как правило, известен, механизм сопряжения транспорта вещества с обеспечивающей этот процесс энергией химической реакцией остается не ясным. Вероятно, при функционировании Na K " -АТРазы происходит временное фосфорилирование белка переходящими с АТР-ионами фосфата. Это в свою очередь вызывает изменение конформации фер.мента, приводящее к переносу натрия из клетки в межклеточную жидкость, а калия в противоположном направлении (рис. 99). [c.232]

Какие процессы обусловлены способностью белков к специфическим взаимодействиям а) образование надмолекулярных структур клетки б) межклеточное взаимодействие в) транспорт веществ через биологические мембраны г) взаимодействие антигена с антителом д) взаимодействие гормона с клеточным рецептором [c.52]

В связи с тем, чго перенос различных ионов через одинаковые клеточные мембраны происходит с неодинаковой скоростью и что обмен веществ и, следовательно, перенос ионов между внутренней частью клетки и окружающей средой происходит через пограничный слой клетки, который представляет собой довольно сложную структуру, существует теория, что клеточная мембрана обладает свойствами избирательной проницаемости. Вследствие этого живые и неповрежденные клетки, находящиеся в покое, обладают резко выраженной асимметрией в распределении веществ между клеткой и средой концентрация одних веществ больше, а других — меньше, чем в среде. Считают, что протоплазматическая мембрана содержит особые переносчики и ферментные системы, которые управляют скоростью поступления веществ в клетку и выходом их наружу. Благодаря системе переносчиков осуществляется, например, активный транспорт анионов и катионов из межклеточного пространства растительных тканей внутрь клетки. Теория такого активного переноса в настоящее время принимает, что [c.280]

Внутреннюю среду организма составляют биологические жидкости кровь, лимфа, цитозоль, межклеточная жидкость, кишечный сок, моча, слюна и др. Они содержат около 90 % воды. В воде растворены или распределены разные по величине и свойствам молекулы химических веществ, их комплексы, клеточные органеллы, клетки. Все составные внутренней среды находятся в постоянном движении. Движение, или транспорт веществ осуществляется разными механизмами и способствует поддержанию постоянства химического состава (гомеостаза) внутренней среды организма. [c.74]

В основе межклеточного транспорта растворенных веществ лежит асимметричное распределение белков-переносчиков в клетках эпителия 392 [c.513]

Участие в формировании поверхностного потенциала, в осуществлении межклеточных контактов и транспорте веществ [c.56]

Одной из основных функций мембран является регуляция поступления различных веществ в клетку и их выведения в окружающую среду, т.е. осуществление мембранного транспорта. С этим связано и взаимодействие клеток с окружающей средой, и межклеточное взаимодействие, перенос и превращение энергии, работа рецепторов и органов чувств, передача нервных импульсов и работа центральной нервной системы у высших организмов. [c.108]

Предполагают, что эндогенные акустические колебания клеток и тканей могут участвовать в процессах передачи межклеточной информации 115, 35], транспорте воды и других веществ [24], процессах морфогенеза 130], синхронизации биохимических процессов в тканях организма [35, 36]. [c.106]

Однако применительно к живым биологическим объектам вряд ли можно говорить лишь о пассивной (простой) диффузии кислорода. На разных этапах транспорта кислорода в организме можно встретить многочисленные примеры облегченной диффузии. Следует отметить, что диффузионный перенос кислорода через биологические мембраны изучен хуже по сравнению с другими веществами. Тем не менее можно привести примеры диффузии растворенного кислорода через поры гистогематических мембран (мочевой пузырь жабы) и через каналы в клеточной мембране [564, 9]. Возможен перенос кислорода с плазмой через капиллярную стенку за счет гидростатического давления [369]. Хорошо известны роль межклеточной жидкости в транспорте растворенных в ней веществ к клеткам, а также движение гиалоплазмы, ускоряющей не менее чем на порядок поступление кислорода к удаленным от клеточной мембраны частям клетки с низким рОг сравнительно с простой диффузией. Такие потоки показаны не только для крупных растительных клеток [25, 184], но и для клеток млекопитающих [24, 521]. [c.15]

Трансцитоз (межклеточный транспорт веществ) [c.31]

Такой феномен получил название трансцитоз, он имеет отношение к межклеточному транспорту веществ, к обмену макромолекул между клетками. Таким образом, трансцитоз представляет собой сочетание эндоцитоза (чаще всего пиноцитоза) и экзоцитоза одного и того же вещества в одной и той же клетке. Благодаря этому вещества могут поступать в определенные ткани, преодолевая тканевые барьеры. [c.32]

В синапсах с электрической передачей возбуждения в области щелевидных контактов по обе стороны мембран встречаются везикулы, крупные вакуоли пиноцитозного характера. При возбуждении нервов эти везикулы динамично изменяют свой объем, форму. Предполагают, что в районе щелевпдных контактов происходит регулярный, взаимный межклеточный транспорт веществ. [c.34]

Обмен аспартат — ФЕП с участием ФЕП-карбоксикиназы. При работе этого цикла ни один из метаболитов не переносится через оболочку хлоропласта (рис. 12.5). Межклеточный транспорт веществ через плазмодесмы рассматривается в разд. 12.6. [c.355]

Таким образом, имеющиеся данные говорят в пользу того что именно плазмодесмы обеспечивают транспорт растворенных веществ между соседними растительными клетками, подобно тому как щелевые контакты обеспечивают межклеточный транспорт у животных (см. разд. 12.13). Хотя канал плазмодесмы по меньшей мере в 10 раз шире просвета щелевого контакта, вряд ли здесь может происходить свободный обмен макромолекулами во многах случаях плазмодесмамн соединены весьма различно дифферешщро-ванные клетки с очень несходной внутренней средой. Иными словами, плаз-модесмальныи транспорт, по всей видимости, подвержен избирательному контролю. Экспериментальные данные позволяют предполагать, что молекулы с массой более 800 дальтон не могут свободно проходить через плазмодесмы. Одиако некоторые вирусы растений, по-видимому, способны преодолевать существующие барьеры и использовать плазмодесмы для проникновения из одной клетка в другую (рис. 19-17). [c.175]

Как показало изучение живых растительных клеток, чем крупнее клетка, тем активнее движется ее цитоплазма Для мелких клеток характерны скачкообразные перемещения органелл-сальтации (от лат. saltare-танцевать, прыгать). Как и в животных клетках, цитоплазматические частицы передвигаются здесь так, будто они время от времени получают сильный толчок то в одном, то в другом направлении. В более крупных клетках такое перемещение уже носит частично направленный характер, а в клетках, где цитоплазма образует лишь тонкий слой вокруг гигантской центральной вакуоли, часто можно наблюдать почти непрерывное круговое перемещение цитоплазмы со скоростью нескольких микрометров в секунду. Все эти цитоплазматические движения способствуют не только внутриклеточному передвижению веществ, но также и межклеточному транспорту, так как доставляют растворенные вещества к отверстиям плазмодесм, соединяющих соседние клетки. [c.194]

На проницаемость мембраны могут влиять различные факторы. Так, инсулин повышает проницаемость плазматической мембраны мышечных клеток для глюкозы, стимулируя транспорт глюкозы из крови и межклеточных пространств внутрь клеток скелетной и сердечной мышцы и жировой ткани. При интенсивном течении процессов окислительного фосфорилирования, приводящих к накоплению больших количеств АТФ, внутри митохондрий происходит взаимодействие АТФ с актомиозинподобным белком мембран, сопровождающееся конформационными изменениями белка. А это в свою очередь приводит к сокращению митохондриальных мембран и уменьшению их проницаемости, т. е. к снижению скорости транспорта веществ через мембрану митохондрий. С уменьшением концентрации АТФ внутри митохондрий проницаемость мембран увеличивается. По-видимому, митохондриальная мембрана участвует в регуляции энергетического обмена клетки. [c.439]

Таким образом, представляется вероятным, что именно плазмодесмы обеспечивают транспорт растворенных веществ между соседними растительными клетками, подобно тому, как щелевые контакты обеспечивают межклеточный транспорт у животных (см. разд. 14.1.5). Данные, полученные при микроипъекции флуоресцентных красителей, соединенных с пептидами различных размеров, свидетельствуют о том, что по плазмодесмам могут перемещаться молекулы с массой, не превышающей 800 дальтон (рис. 20-22), что примерно соответствует ограничениям по размеру для щелевых контактов. Ряд данных свидетельствует о том. что транспорт через плазмодесмы регулируется сложным образом Так. эксперименты по введению красителей показали, что, несмотря на наличие внешне нормальных плазмодесм, между некоторыми системами тканей перенос даже низкомолекулярных веществ затруднен. Например, передвижение краски не обнаруживается между клетками корневого чехлика и клетками кончика корня, или между клетками эпидермиса и коры как в корнях, так и в побегах. Механизмы, ограничивающие в этих случаях сообщение между клетками, остаются пока неизвестными, хотя имеются некоторые указания на то, что в них могут быть [c.400]

Явление трансцитоза обнаружено при движении белков плазмы через эндотелий капилляра (кровь — эндотелий — клетка или межклеточная среда), транспорте IgG через эпителиальный слой печени и молочной железы. В ходе трансцитоза также наблюдается рециклизация плазмалеммы. Эндотелий капилляров способен в обоих направлениях между плазмой крови и внеклеточной жидкостью осуществлять быстрый обмен макромолекулами путем пиноцитоза или путем диффузии через межклеточные щелевидные контакты. Клетки эндотелия образуют гладкие эндосомы для системы трансцитоза и обычные эндосомы с трансформацией в лизосомах. По одним данным, клетки эндотелия содержат 10 гладких эндосом ( / = 500— 1000 нм), которые занимают 10% клеточного объема и обеспечивают трансцитоз, по другим — многочисленные мелкие гладкие эндосомы ( /=60—70 нм) составляют 30—40% клеточного объема эндотелия и осуществляют быстрый транспорт веществ менее чем за 1 мин. [c.32]

Все системы межклеточной регуляции — трофическая, гормональная, электрофизиологическая — тесно взаимосвязаны между собой. Например, ИУК индуцирует сдвиги в величине электропотенциала, а это в свою очередь оказывает влияние на транспорт вещества. Каждая из этих систем действует на клетки через системы внутриклеточной регуляции, т. е. изменяя функциональную активность ферментов и мембран, влияя на интенсивность и направленность синтеза нуклеиновых кислот и белков. Таким образом создается единая иерархическая система регуляции, определяющая взаимодействие всех частей растения. [c.51]

Вода служит средством транспорта веществ как в пределах клетки и окружающего ее межклеточного вещества, так и между органами (кровеносная и лимфатическая системы). Подавляющая часть химических реакций в организме происходит с веществами, растворенными в воде. Во многих химических превращениях вода служит реагентом это реакции гидролиза, гидратации, дегидратации, образование воды при тканевом дыхании, гидроксилазных реакциях у растений происходит фотоокисление воды, и образующийся при этом водород используется для восстановления углекислого газа при фотосинтезе. [c.387]

Кровь—жидкая ткань, осуществляющая в организме транспорт химических веществ (в том числе кислорода), благодаря чему происходит интеграция биохимических процессов в различных клетках и межклеточных пространствах в единую систему. Кроме того, кровь выполняет защитную, регуляторную, терморегуляторную и другие функции. [c.567]

Основную роль в генерации и поддержании мембранного потенциала играет фермент Ма -К -АТФ-аза, которая за счет энергии АТФ выкачивает Ма из клетки, а К+ закачивает в клетку против их градиента концентрации (см. главу 5). Наличие градиента концентрации Ма" и играет важную роль в электровозбудимости клеточных мембран и транспорте глюкозы, аминокислот и других веществ. Плазматические мембраны участвуют в процессах секреции и поглощении больших молекул, а также в межклеточных взаимодействиях, распознавании внешних сигналов. [c.33]

Клеточные мембраны представляют собой поверхностные периферические структуры, ограничивающие внутреннее содержимое клетки от внещней среды, а у эукариот, кроме того, разделяющие внутреннюю часть клетки на функционально значимые отсеки — компартаменты (ядро и митохондрии). Основные функции клеточных мембран заключаются в изоляции клеток от межклеточной жидкости, создании внутренней архитектуры клетки, преобразовании энергии (ферменты дыхательной цепи), поддержании градиента концентраций различных веществ и электрохимического градиента, транспорте питательных веществ и продуктов жизнедеятельности организмов, передаче нервных импульсов и т. д. [c.442]

Процессы эндо- н экзоцитоза объединяет общность механизмов межмембранного взаимодействия, слипания и слияния мембран. Рассмотрение на мембранном уровне процессов эндо- и экзоцитоза закономерно приводит ко многим глобальным закономерностям функциональной биохимии мембран контейнерный транспорт разнообразных веществ внутри клетки от центра к периферии и обратно обновление рециклизация) мембран и нх компонентов (например, рецепторов) межклеточный обмен информационными макромолекулами особенности синтеза секре-тируемых белков и пути их встраивания в мембрану функционирование сократительных белков цитоскелета и многие другие проблемы. Изучение механизмов и регуляции эндо- и экзоцитоза является перспективным направлением в мембранологии, уже сейчас имеющим практическую значимость для медицины. [c.6]

Несмотря на то что феномен фагоцитоза описан сравнительно давно, в его механизме есть много неясного, а полнота описания биохимических и биофизических процессов явно не достигла целостности и законченности. Выяснено многое роль гликокаликса плазмалеммы в эндоцитозе значение цитоскелетных сократительных структур для инвагинации плазмалеммы и образования эндосом трансформация захваченных веществ при участии системы ГЭРЛ рециклизация рецепторов и репарация плазмалеммы после утраты ее части в ходе эндоцитоза вовлечение эндоцитоза в межклеточный и внутриклеточный транспорт информационных молекул. Тем не менее единой концепции цитоза не существует, [c.91]

Важной стороной активного транспорта является его тесная связь с объемным потоком в отсутствие благоприятных трансэпителиальных градиентов осмотического или гидростатического давления. Пытаясь объяснить эту зависимость, Каррен с сотрудниками предложил простую модель, состоящую из двух последовательных мембран, разделенных узким пространством (рис. 7.8). Мембрана I осуществляет активный транспорт растворенного вещества 5 из отсека 1 в отсек 2, тем самым устанавливая разность осмотических давлений, вызывающую объемный поток. Вообще можно ожидать, что процесс активного транспорта должен быть связан с объемным потоком в центральной части отсека 2. Главной особенностью модели, изображенной на рис. 7.8, является то, что она предсказывает наличие объемного потока через составную мембрану из отсека 1 в отсек 3. Основой такого поведения является различие в эффективном осмотическом давлении Дяэфф = аЯТАс, создаваемом растворенным веществом 5 на двух последовательных мембранах. Таким образом, в мембране I (представляющей собой клеточные барьеры и плотные контакты между клетками) СТ1 1, так как транспорт 5 из отсека 1 в отсек 2 связан с потоком воды между этими двумя областями (из раствора, омывающего внещнюю, слизистую, поверхность мембраны, в латеральное межклеточное и/или субэпителиальное пространства [c.142]

Мембрана имеет толщину всего около 5 нм и в основном состоит из липидов - веществ, по электрическим свойствам прекрасных изоляторов. В нее вкраплены белковые комплексы, среди которых можно выделить два электрически активных тела. Во-первых, это так называемые натриевые насосы , которые, расходуя метаболическую энергию (энергию химических веществ, преобразуемых в процессе жизнедеятельности), поддерживают ионную среду внутри клетки, отличной от межклеточного пространства. В результате концентрация ионов натрия в клетке оказывается в 20 раз ниже, чем вне ее, - ионы выкачиваются наружу. Роль белковых комплексов второго типа, так называемых каналов , заключается в пассивном транспорте ионов сквозь мембрану под действием электрического поля. Однако этот транспорт ионно-избирателен в отсутствие возбуждения (будем считать это состояние покоем) проницаемость мембраны для ионов калия много выше, чем для ионов натрия. Мы не будем рассматривать влияние других ионов (кальция, хлора и т.п.), они изменяют общую картину лишь в деталях. Благодаря различию в концентрациях ионов по разные стороны полупроницаемой мембраны возникает разность потенциалов Нернста А/ ion т.е. такие трансмембранные электрические потенциалы, при которых поток ионов данного типа сквозь мембрану равен нулю [c.83]

I ную роль в электровозбудимости клеточных мембран и транспорте глюкозы, аминокислот и других веществ. Плазматические мембраны участвуют в процессах секреции и поглощении больших молекул, а также в межклеточных взаимодействиях, распознавании внешних сигналов. [c.33]