Системы первичного активного транспорта

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]

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]

Системы первичного активного транспорта [c.57]

Охарактеризуйте системы первичного активного транспорта. [c.71]

Типичным примером первично-активного транспорта является активный транспорт ионов, осуществляемый специальными ион-транспортирующими системами — транспортными АТФазами. Транспортные АТФазы классифицируют по переносимым ионам это — Na, К-АТФаза, Са-АТФаза, анионная АТФаза и К, Н-АТФ-аза. [c.10]

Активный транспорт — транспорт веществ против градиента концентрации (незаряженные частицы) или электрохимического градиента (для заряженных частиц), требующий затрат энергии. При нарушении снабжения АТФ активный транспорт останавливается. Вьщеляют два вида его первичный активный транспорт использует энергию АТФ или окислительно-восстановительного потенциала при вторичном — используют градиент ионов (Н" ", К" , Na и др.), созданный на мембране за счет работы системы первичного активного транспорта. Примером первичного активного транспорта является транспорт К и На" при участии Ма , К -АТФазы. Известно, что Na" — это внеклеточный катион, а К" " — внутриклеточный катион На ", К+-АТФазы обеспечивают выведение трех ионов N3+ из клетки в обмен на введение в клетку двух ионов К+ против градиента концентрации с затратой одной молекулы АТФ. [c.103]

Нельзя не упомянуть еще один важный аспект функциональной значимости Речь идет о механизме действия фитогормонов. Влияние фитогормонов на электрическую полярность мембран клеток растений хорошо известно (см. раздел 6). Оно связано прежде всего с их действием на системы первичного активного транспорта, в частности, на Н -АТФазу [202, 507]. Поскольку точкой приложения фитогормонов являются соответствующие рецепторные белки, то, как уже отмечалось выше (раздел 6), изменение активности №-АТФазы под влиянием зтих соединений носит не прямой, а опосредованный характер. Тем не менее именно сдвиг величины Д(ЬН+ на мембране составляет важное звено в механизме их действия. Причем если до недавнего времени основное внимание здесь уделялось химической компоненте Д(ГН, т.е. ДрН ("теория кислого роста"), то в последнее время все большее внимание начинает привлекать электрическая [c.85]

В качестве примера первично-активного транспорта можно привести транспорт, осуществляемый На /К -АТФ-азой, как одной из наиболее важных и широко распространенных активных транспортных систем в плазматической мембране животных клеток. Эта система, получившая название Na -К -насоса, отвечает за поддержание в клетке высокой концентрации и низкой Na путем переноса внутрь клетки, а Na из клетки наружу против градиента их концентрации и поэтому требующей затраты АТФ. Оказывается, в животной клетке внутриклеточная концентрация ионов калия примерно в 30 раз выше, а ионов натрия в 10 раз ниже, чем в окружающей среде. Такая асимметрия ионного состава определяет содержание воды и ионный состав в клетке, электрическую возбудимость нервных и мышечных волокон, служит движущей силой для транспорта в клетку сахаров и аминокислот, является важным фактором в процессе биосинтеза белка. [c.311]

В основе представления об активном транспорте через мембрану лежит тот факт, что удаление какого-то одного вещества из клетки является движущей силой активного переноса других веществ. Так, активный перенос ионов Ма+ из клетки ( натриевый насос ) приводит к образованию градиента концентрации этих ионов, направленного внутрь клетки, который и обусловливает активный перенос ионов калия, глюкозы и аминокислот внутрь клетки. Если удаление ионов N3+ из клетки не компенсируется поступлением внутрь других ионов, по-видимому, происходит возникновение градиента электрического потенциала ( электро-генный насос ). Предполагают, что этот тип натриевого насоса является первичным механизмом при возникновении трансмембранного потенциала в мышечных клетках (обеспечение действия кальциевого насоса ) (см. стр. 430). Необходимо отметить, что все системы переноса через мембрану работают за счет энергии АТФ или других носителей энергии. [c.431]

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]

Принципиально важный вопрос состоит в том. является ли сопряжение потока К+ с первичной и вторичной транспортными системами прямым или косвенным. Если судить по нашим данным, это сопряжение может носить косвенный характер. В описанных выше опытах компенсационные потоки К+ значительно блокировались блокатором калиевых каналов ТЭА (см. рис. 20). Это позволяет говорить о наличии на плазмалемме компенсационного диффузионного калиевого русла, общего как для протонной помпы, так и для вторичных транспортных систем. Таким образом, интегральный калиевый поток через эту мембрану есть отражение взаимодействия первичных и вторичных транспортных систем. Существование такого взаимодействия подтверждают результаты опытов нашей лаборатории, в которых при наличии активного вторичного транспорта сахарозы наблюдалась стимуляция активности Н+-АТФазы плазматических мембран флоэмы борщевика по сравнению с контролем (без вторичного транспорта сахарозы) или с вариантом, где вместе с сахарозой находился флоридзин [273]. [c.80]

Системы первичного активного транспорта, в которых энергия, освобождающаяся при гидролизе АТФ (или родственного макроэрга), используется для переноса субстратов через клеточную мембрану против градиента их концентрации, широко распространены в животных, растительных и бактериальных клетках (примерами служат Са +-АТФаза саркоплазматического ретикулума, Na -, К АТФаза животных клеток. И -АТФаза бактериальных клеток). Правда, чаще всего такие системы ис1юль-зуются для создания первичного градиента неорганических катионов. Энергия, обусловленная этим градиентом, в дальнейшем может использоваться на различные (в том числе транспортные) нужды клетки. [c.58]

Системы второго типа, в свою очередь, подразделяются на системы первичного активного транспорта, генерирующие ТЭП (цыхательная и фотосинтетическая цепи, декарбоксилазы, Н -АТРа-зы и др.) и системы вторичного активного транспорта, использующие ТЭП транспорта органических и неорганических субстратов. В некоторых случаях, например в системах со связывающими белками, энергия АТР непосредственно используется в транспорте субстратов. Системы вторичного активного транспорта распространены более щироко и могут функционировать в соответствии с тремя основными механизмами (рис. 39). [c.104]

Особенно важен анализ влияния Е на процессы первичного активного транспорта, которые играют решающую роль в энергизации мембран путем создания соответствующих электрохимических градиентов. Из двух основных систем, обеспечивающих протекание этих процессов — транспортных АТФаз и ЭТЦ. определенные сведения по данному вопросу имеются относительно первой системы. Идея о том. что транспортные АТФазы. являясь электро-генными молекулярными машинами, по принципу обратной связи должны находиться под контролем мембранного потенциала, успешно разрабатывается в последние годы [367]. Однако она еще не получила достаточно полного обоснования. [c.76]

А — системы первичного транспорта 1 — перенос электронов по окислительновосстановительной цепи 2 — протонная АТФ-синтаза 3 — бактериородопсин. Б — системы вторичного транспорта 1 — пассивный транспорт нейтральных молекул 2 — активный перенос катионов (унипорт) 3 — симпорт анионов и протонов 4 — симпорт нейтральных молекул и Н 5 — антипорт катионов и протонов (по Кошп 5, УеИкашр, 1980) [c.103]

Некоторые транспортные процессы, имеющие решающее значение для организма, протекают не только при участии переносчиков, но и с затратами энергии метаболизма, поддерживающими градиенты. Это позволяет транспортировать вещества против градиентов концентрации или электрохимического потенциала. Такие процессы называют активным транспортом (см. 3, гл. V). Основное отличие активного транспорта от облегченной диффузии заключается в том, что одна из стадий активного транспорта является энергозависимой. Когда для переноса вещества используется энергия АТФ или окислительно-восстановительных реакций, транспорт называют первично-активным. Если же в качестве источника энергии используется градиент концентрации ионов, то транспорт называют вторично-активным. В отличие от предыдущего вида транспорта энергозависимая стадия этого процесса представляет собой антипорт или симпорт веществ с ионами. Более подробно системы активного транспорта рассмотрены в гл. XXVI. [c.76]

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]

Циклическим электронным транспортом у фотосинтезирующих эубактерий не исчерпываются все возможные пути переноса электронов. Электрон, оторванный от первичного донора реакционного центра, может по цепи, состоящей из других переносчиков, не возвращаться к молекуле хлорофилла, а передаваться на такие клеточные метаболиты, как НАД(Ф)" или окисленный ферредоксин, которые используются в реакциях, требующих восстановителя. Таким образом, электрон, покинувший молекулу хлорофилла, выводится из системы . Возникает однонаправленный незамкнутый электронный поток, получивший название нециклического пути переноса электронов. У пурпурных и зеленых нитчатых бактерий функционирует только циклический светозависимый поток электронов. У остальных групп эубактерий фото-индуцируется как циклический, так и нециклический перенос электронов, при этом у зеленых серобактерий и гелиобактерий оба пути электронного транспорта связаны с функционированием одной фотосистемы, а у цианобактерий и прохлорофит циклический перенос электронов зависит от активности фотосистемы I, а для нециклического потока электронов необходимо функционирование обеих фотосистем. Поток электронов по цепи переносчиков на определенных этапах сопряжен с направленным перемещением протонов через мембрану, что приводит к созданию протонного градиента, используемого для синтеза АТФ. [c.281]