Активный транспорт

Найти уравнения для описания активного транспорта вещества через мембрану (разд. 17.3.2) в случае сопряжения переноса вещества через мембрану с химическими процессами, протекающими вдали от равновесия ( Л, > / Т). [c.347]

Активный транспорт вещества через мембрану [c.328]

Процессы транспорта, будь то облегченный или активный транспорт, представляются весьма сложными и протекают с участием нескольких мембранных белков. Иногда для описания транспортной системы используют термин пермеаза. В связи с тем что количества белков, вовлеченных в транспорт веществ, незначительны, для изучения транспортных систем были использованы методы генетического анализа. Можно надеяться, чго с помощью этих методов удастся определить число генов, детерминирующих белки, которые участвуют в переносе конкретных соединений через мембраны. [c.358]

Многие ионы металлов необходимы клеткам живых организмов. Это Na, К, Mg, Са, Мп, Fe, Со, Си, Мо, Zn. Они составляют 3% массы человеческого тела. Na(I), К(1) и Са(П) особенно важны как участники так называемого ионного насоса , который сопровождается активным транспортом метаболитов и энергетическими процессами. Другие металлы, такие, как Zn(II) и Со(И), обнаружены в различных металлоферментах, где они координируются с аминокислотами и ускоряют реакции, происходящие в активном центре [214]. Они выступают как сверхкислотные катализаторы, оказывающие прямое или матричное действие. В то же время ионы Fe(II) и u(II) предпочтительно связываются с простетическими группами порфиринового типа и участвуют во многих системах электронного переноса. [c.342]

Обычно при разделении газовой смеси через мембрану мигрируют все компоненты. Энергетическое сопряжение процессов диффузии и химической реакции позволяет интенсифицировать перенос целевого компонента с одновременным подавлением потоков других компонентов иногда возможна организация активного транспорта нецелевого компонента, проникшего в дренажную полость. Очевидно, реализация принципов энергетического сопряжения позволит резко повысить селективность разделения при сохранении высокой производительности мембран по целевому компоненту, что в конечном счете определяет экономичность мембранного газоразделения. [c.22]

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]

В настоящей работе предлагается познакомиться с основными закономерностями активного транспорта Са + и связью этого процесса с метаболической функцией митохондрий печени крысы. [c.449]

ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ АКТИВНОГО ТРАНСПОРТА [c.450]

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]

В настоящей работе предлагается ознакомиться с основными функциональными особенностями системы активного транспорта a + в митохондриях. [c.451]

Измерение активного транспорта Са + в митохондриях. В день опыта готовят две среды инкубации (по 50 мл) следующего состава [c.451]

Проба 6. В среду 1, содержащую рутениевый красный, добавляют митохондрии, сукцинат, СаСЬ, АДФ и 2,4-динитрофенол. Убеждаются в том, что рутениевый красный полностью блокирует активный транспорт Са2+ и не влияет на окислительное фосфорилирование. [c.453]

Так как в процессе активного транспорта катионов происходят активация дыхания и закисление среды инкубации, для выполнения работы может быть использована как полярографическая, так и рН-метрическая техника. Из-за трудностей, которые могут возникнуть при изменении скорости дыхания в присутствии низких концентраций катионов, предпочтение следует отдать рН-метрической технике для регистрации кинетики транспортного процесса. [c.454]

Во второй части работы проводят четыре серии таких же опытов, однако перед измерением соответствующей активности митохондрии предварительно нагружают небольшим количеством Са + (10— 20 нмоль Са +/мг белка). Вновь оценивают специфичность исследуемой транспортной системы в отношении катионов и сравнивают полученные данные с результатами первой части работы. В одном из проводимых для каждого катиона измерений убеждаются в том, что процесс его активного транспорта в митохондриях блокируется рутениевым красным (10-7 М). [c.455]

В настоящей работе предлагается провести анализ кинетики переноса неорганического фосфата, сопровождающего активный транспорт Са2+. [c.458]

Активный транспорт ионов Са + в митохондриях печени [c.509]

Опыт 1. Полярографическая оценка зависимости скорости активного транспорта Са + от pH (в диапазоне от 6,8 до 8,2) в присутствии [c.458]

Провести отдельные рН-метрические измерения окислительного фосфорилирования, активного транспорта Са + и транспорта Са + на фоне фосфорилирования АДФ в митохондриях. Рассчитать полученные данные и убедиться в том, что окислительное фосфорилирование не влияет на скорость активного транспорта Са +, а добавление Са " полностью блокирует окислительное фосфорилирование. [c.471]

Провести кинетический анализ ингибирующего действия ДНФ на процессы активного транспорта Са + и окислительного фосфорилирования АДФ в митохондриях. Измерения следует провести отдельно для 3 различных концентраций Са + и АДФ. Полученные результаты проанализировать в координатах Диксона (vo/v, от концентрации ДНФ. [c.471]

Экспериментальная задача может быть решена как с помощью полярографической техники (с. 480), так и путем непрерывной регистрации изменений pH среды в процессе активного транспорта Са + и фосфорилирования добавленной затем АДФ в соответствии с уравнением [c.476]

Во внутреннем и внешнем О. в. принято различать структурный (пластический) и энергетический обмены. В структурном обмене рассматривают превращения разл. соед. в организме, их перенос (транспорт) внутри организма и между организмом и средой. В энергетич. обмене рассматривают превращения хим. энергии, образующейся в О. в., в тепло, мышечную работу, а также механизмы ее использования в активном транспорте, биосинтезе и др. [c.310]

Мол. механизмы генерирования и утилизации энергии на промежут. этапах О.в. изучает биоэнергетика, к-рая рассматривает сопряжение биол. окисления с фосфорилированием. Это обусловлено тем, что своб. энергия гидролиза осн. продукта фосфорилирования-АТФ и в меньшей степени др. фосфатных производных, напр, гуанозинтрифосфата, креатинфосфата,-обеспечивает в сопряженных р-циях синтез сложных соед., мьппечное сокращение, транспорт соед. через биол. мембраны против градиента концентрации (активный транспорт), создание на мембране электрич. потенциала, разряд к-рого, в частности, обеспечивает проведение нервного импульса и др. биоэлектрич. явления. Энергия гидролиза АТФ может также трансформироваться в световую энергию или служить в организме источником тепла. [c.316]

НЫЙ потенциал, образую-внутри щийся за счет активного транспорта, устанавливает- ся стационарное состояние. [c.364]

Непористые реакционно-диффузионные мембраны отличаются от прочих химической формой связи компонентов разделяемой смеси и исходного материала мембраны. Химические реакции приводят к образованию новых веществ, участвующих в транспорте целевого компонента. Массоперенос компонентов разделяемой газовой смеси определяется не только внешними параметрами и особенностями структуры матрицы, но и химическими реакциями, протекающими в мембране. В подобных системах за счет энергетического сопряжения процессов диффузии и химического превращения возможно ускорение или замедление мембранного переноса, в определенных условиях возникает активный транспорт, т. е. результирующий перенос компонента в направлении, противоположном движению под действием градиента химического потенциала этого компонента. В сильнонеравновесных мембранных системах могут формироваться структуры, в которых возникают принципиально иные механизмы переноса, например триггерный и осциллирующий режимы функционирования мембранной системы. Обменные процессы такого рода обнаружены в природных мембранах, но есть основания полагать, что синтетические реакционно-диффузионные мембраны в будущем станут основным типом разделительных систем, в частности, при извлечении токсичных примесей из промышленных газовых выбросов. [c.14]

При векторном сопряжении потоков двух проникающих компонентов эффективность разделения определяется непосредственно отношением двух сопрягающихся потоков lillj по уравнению (1.12). Очевидно, при положительной приведенной движущей силе сопряженного процесса ZXilXj>0, т. е. Xi>0, Хз>0 или Хг<0, Xj<0) наилучшее разделение смеси достигается при отрицательном сопряжении (х<0), когда потоки компонентов не увлекают, а выталкивают друг друга. Это соответствует области Z/2//i-<0, где сопряжение не только компенсирует самопроизвольный поток массы второго компонента L22X2, но и обеспечивает его активный транспорт в противоположном направлении. Обычно при сопряжении мембранных процессов удается лишь частично подавить результирующий поток нецелевого компонента, т. е. приблизиться с фиксированной силой /2/(/,Z)-0. [c.24]

Бнол. роль К окончательно ие выяснена. Установлено, что он является предшественником в биосинтезе анзерина-, благоприятно влияет на гликолиз и окислит, фосфорилирование, увеличивая кол-во образующегося АТФ повышает отношение Са/АТФ при нарушенном активном транспорте Са в пузырьках саркоплазматич. ретикулома, увеличивает эффективность активного транспорта и Na через плазматич. мембрану препятствует пероксидному окислению липидов активирует восстановление поврежденных тканей. [c.332]

Энергия, освобождающаяся при окислении субстратов и последующем переносе электронов в дыхательной цепи, используется не только на синтез АТФ, но и для осуществления других функций митохондрий, например для активного транспорта ионов a + через митохондриальную мембрану. Если к суспензии аэробно инкубируемых митохондрий в присутствии субстрата добавить некоторое количество ионов a + (в виде какой-либо его соли), то по истечении небольшого промежутка времени весь добавленный Са + оказывается во внутримитохондриальном пространстве. В процессе активного транспорта создается и поддерживается высокий концентрационный градиент ионов Са + по обе стороны митохондриальной мембраны. Когда функционирование дыхательной цепи полностью блокировано, транспорт может обеспечиваться за счет энергии гидролиза АТФ. [c.449]

Одним из процессов, сопровождающихся переносом неорганического фосфата через мембрану митохондрий, является активный транспорт кальция. Значительные количества Са + могут быть аккумулированы митохондриями за счет энергии дыхания только в присутствии проникающих через мембрану анионов. В этом случае активация дыхания при добавлении Са + приводит к накоплению во внутримитохондриальном пространстве соответствующих проникающему аниону кальциевых солей. Таким образом, активный транспорт Са + сопровождается переносом через мембрану аниона. В физиологических условиях роль такого аниона выполняет неорганический фосфат. [c.458]

У растений имеется своеобразная циркуляторная система, в которой жидкость транспортируется вверх от корней по ксилеме и вниз от листьев по флоеме. Таким путем происходит перенос между клеткайй большого количества различных веществ. В то же время существует активный транспорт веществ через клеточные мембраны и против fpa-диента концентрации. Ряд соединений, транспортируемых от клетки к клетке по одному из этих двух способов, можно классифицировать как гормоны, причем с течением времени их обнаруживается все больше. Сейчас известно пять соединений или групп соединений, относящиеся к категории гормонов растения. Это ауксины (гл. 14, разд. И), гибберел-лины (гл. 5, разд. Д гл. 12, разд. 3,1), цитокинины (гл. 15, разд. Б,4), абсцизовая кислота (рис. 12-13) и этилен (гл. 14, разд. Г, 4). [c.323]

В работе предлагается сравнить действие разобщителей на процессы окислительного фосфорилирования и активного транспорта Са + в митохондриях печени крысы. Так как протекание обеих эндергонических реакций сопряжено с поглощением (синтез АТФ) или освобождением (транспорт Са +) стехпометрических количеств ионов Н+, следует воспользоваться установкой для непрерывной регистрации pH стеклянным Н+-чувствительньш электродом (с. 474). Изменения трансмембранного потенциала прослеживают по распределению К+ (в присутствии валиномицина в бескалиевой среде — с. 442) с помощью К+-чувствительного электрода или по абсорбции проникающих синтетических катионов (например, сафранин, оксанол и др.) с помощью двухволновой спектрофотометрии. [c.469]

Для проведения следующей части работы на полярографе подбирают максимальную концентрацию Са +, добавление которого к митохондриям в среде с сукцинатом вызывает обратимую активацию дыхания. Для прочносопряженных митохондрий печени крысы (4—5 мг белка в пробе) это составляет около 200—400 мкМ Са +. Дальнейшие измерения проводят на регистрирующем рН-метре. В ячейку рН-метра со средой инкубации и погруженными электродами добавляют последовательно митохондрии, сукцинат и выбранную концентрацию Са +. Регистрируют быстрое освобождение ионов Н+ (закисление среды) из матрикса в ответ на добавление Са +. После аккумуляции всего добавленного Са + изменения pH среды прекратятся и на фоне нового стационарного значения pH в суспензии добавляют 1—2 раза одинаковое количество титрованной НС1 или КОН для калибровки шкалы (конечная концентрация НС1 или КОН в используемых условиях должна составлять около IO М). Проводят серию аналогичных проб, содержащих увеличивающиеся концентрации ДНФ, и каждый раз регистрируют скорость закисления среды в процессе активного транспорта Са2+. Для полного торможения транспорта Са + в митохондриях диапазон концентрации ДНФ должен быть значительно (в 2—3 раза) расширен по сравнению с опытами по измерению сукцинатоксидазной активности. Делают 5—6 измерений и строят графическую зависимость скорости транспорта Са + от концентрации разобщителя (5—6 экспериментальных точек). [c.470]

Полярографическое изучение активного транспорта кальция в митохонд риях печени. .............. [c.509]

Мы уже кратко упоминали о системах активного транспорта, используемых бактериями при поглощении аминокислот (гл. 5, разд. Б, 2). Другая интересная система активного транспорта, у-глутамильный цикл [27], функционирует в клетках млекопитающих. В основе этого цикла лежит использование у-карбоксильной группы глутамата, т. е. того карбоксила, с которым в глутамине связан аммиак. В процессе транспорта [c.93]

МЕМБРАНЫ ЖЙДКИЕ, полупроницаемые жидкие пленки или слои, обеспечивающие селективный перенос в-в в процессе массообмена между жидкими и (или) газообразными фазами. Различают свободные, импрегнированные и эмульсионные М. ж. Свободные М. ж,-устойчивые в гравитац. поле слои жидкости, отличающиеся по плотности от разделяемых ими фаз, напр, слой орг. жидкости, расположенный под водными р-рами в обоих коленах и-образной трубки. Импрегнированные М. ж. представляют собой пропитанные жидкостью пористые пленки (полипропиленовые, полисуль-фоновые, политетрафторэтиленовые и др.) или волокна (полипропиленовые, полисульфоновые). Эмульсионные М. ж,-стабилизированные ПАВ жидкие слои, отделяющие капельную фазу от сплошной в эмульсиях типа вода-масло-вода нли масло-вода-масло. Толщина свободных М. ж., как правило, св. 1 мм, импрегнированных 10-500 мкм, эмульсионных 0,1-1,0 мкм. М. ж. могут быть одноко шонентными и многокомпонентными. Первые являются для проникающего через М. ж. в-ва лишь более или менее селективным р-рителем, осуществляют пассивный перенос. Многокомпонентные М. ж. обычно содержат хим. соединения-переносчики, растворенные в мембранной жидкости и способные избирательно связывать и переносить через мембрану диффундирующее в-во (индуцированный либо активный транспорт). Перенос в-в через М. ж. может протекать в режиме диализа и электродиализа (движущая сила процесса-градиент хим илн электрохим. потенциала по толщине мембраны, см. Мембранные процессы разделения ). [c.31]

Совершенно очевидно, что после выделения медиатора должна наступить фаза его быстрой инактивации или удаления с тем, чтобы подготовить синапс к восприятию нового импульса. В холинэргических синапсах это происходит двумя путями. Прежде всего ацетилхолин подвергается гидролитическому расщеплению ацетилхолинэстеразон (дополнение 7-Б), присутствующей в самой синаптической мембране. Второй путь — это энергозависимый активный транспорт ацетилхолина в нейрон, где он накапливается для последующего повторного использования. [c.332]

Осн. ф-ция К.-активация мн. ферментов аденилатциклазы, фосфодиэстеразы циклич. нуклеотидов, киназы фосфо-рилаз и легких цепей миозина (киназы-ферменты, катализирующие перенос фосфорильной группы с АТФ на субстрат), Са -зависимой протеинкиназы цитоплазмы и мембран, фосфолипазы Aj и др. Благодаря этому он влияет на гликогенолиз и липолиз, секрецию нейромедиаторов, адренергич. передачу регуляторного сигнала, изменяет функциональные св-ва рецепторов, ускоряет активный транспорт Са в сердце и мозге, препятствует гуанозинтрифосфат-зависимой полимеризации тубулина (белок, из к-рого состоят жгутики и реснички клеток животных и растений), влияет на скорость деления клеток. [c.293]

Удаление К. из синаптич. щели происходит путем обратного захвата в пресинаптич. окончания. Этот активный транспорт происходит с использованием энергии градиента на мембране. Часть К. диффундирует из синапса в межклеточное пространство и затем поступает в кровь. Инактивируются К. путем окислит, дезаминирования, катализируемого катехол-О-метилтрансферазой. [c.352]

Нек-рые П.-регуляторы иммунитета. К таким П. относят гормоны тимуса, тетрапептид тафтснн Thr—Lys—Pro—Arg (букв, обозначения см. в ст. Аминокислоты), являющийся фрагментом домена С 2 иммуноглобулина G, и пептидный антибиотик циклоспорин А, обладающий иммунодепрессив-ными св-вамн. К пептидным антибиотикам относят также актиномицины и др. Важную роль в активном транспорте ионов через биол. мембраны играют ионофоры. [c.471]

Всасывание. Во всех случаях, когда дек. ср-во вводится не в сосудистое русяо, ото попадает в кровь путем всасывания-, в случае твердой формы сначала происходит растворение (высвобождение), а затем молекулы лек. в-ва проникают в системный кровоток, чаще всего путем простой диффузии из места введения, а иногда с помощью активного транспорта. Т. наз. пролонгированные (ретардированные) лж. формы [c.58]

Все большее развитие получают технологические процессы с участием сложных энзиматических систем, включающих коферменты. Так, созданы ферментные мембранные реакторы, катализирующие непрерывные процессы с регенерацией НАДН (восстановительное аминирование кетокислот, восстановление а-ке-токислот в а-гидроксикислоты). Разработаны системы разделения рацематов посредством стереоспецифического активного транспорта. Например, мембрана, содержащая гексокиназу и фосфата- [c.72]

Мембраны выполняют в клетке большое число функций. Наиболее очевидной из них является разделение внутриклеточного пространства на компартменты. Плазматические мембраны, например, ограничивают содержимое клетки, а митохондриальные — отделяют митохондриальные ферменты и метаболиты от цитоплазматических. Полупроницае-мость мембран и позволяет им регулировать проникновение внутрь клеток и клеточных органелл как ионов, так и незаряженных соединений. Проникновение многих из них внутрь клетки осуществляется против градиента концентрации. Таким образом, в процессе, известном под названием активный транспорт, совершается осмотическая работа. Протекающий в мембранных структурах бактерий и митохондрий процесс окислительного фосфорилирования служит источником энергии для организма. В хлоропластах зеленых листьев имеются мембраны с очень большим числом складок, которые содержат хлорофилл, обладающий способностью поглощать солнечную энергию. Тонкие мембраны клеток глаза содержат фоторецепторные белки, воспринимающие световые сигналы, а мембраны нервных клеток осуществляют передачу электрических импульсов. [c.337]

Связывающие белки подошли бы на роль подвижных переносчиков в процессе облегченной диффузии, однако большая часть выделенных белков принадлежит, по-видимому, к системам активного транспорта, и их функция в процессах переноса до сих пор окончательно не установлена. Согласно одному из предположений, связывающий белок обладает сильным сродством к транспортируемому веществу (субстрату) и прочно связывается с ним на наружной поверхности летки. Образовавшийся комплекс белок—субстрат далее диффундирует к внутренней i TopOHe мембраны. Здесь в результате процесса, сопряженного с самопроизвольно протекающей экзергонической реакцией, например с гидролизом АТР, конформация бел1ка меняется таким образом, что его сродство к субстрату уменьшается. В результате транспортируемое вещество переходит в клетку, а связывающий белок диффундирует обратно к наружной поверхности. Там его конформация возвращается к исходной, вероятно, под влиянием химических воздействий. [c.359]

Биохимия Том 3 (1980) -- [ c.93 , c.337 , c.358 ]

Краун-соединения Свойства и применения (1986) -- [ c.0 ]

Теоретические основы биотехнологии (2003) -- [ c.53 ]

Молекулярная биология клетки Том5 (1987) -- [ c.21 , c.102 , c.103 , c.104 , c.105 , c.106 , c.107 , c.108 , c.109 , c.110 , c.111 ]

Основы биохимии Т 1,2,3 (1985) -- [ c.428 , c.763 ]

Общая микробиология (1987) -- [ c.257 , c.258 , c.259 ]

Физическая химия для биологов (1976) -- [ c.147 ]

Неорганическая химия Изд2 (2004) -- [ c.278 ]

Биология Том3 Изд3 (2004) -- [ c.97 , c.98 , c.126 , c.127 , c.186 , c.189 , c.191 , c.253 , c.281 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.382 , c.383 , c.384 , c.385 , c.386 , c.387 , c.388 , c.389 , c.390 , c.391 , c.392 , c.393 , c.394 ]

Жизнь зеленого растения (1983) -- [ c.223 , c.226 , c.229 , c.235 ]

Нейробиология Т.2 (1987) -- [ c.142 ]

Введение в мембранную технологию (1999) -- [ c.213 , c.214 , c.486 ]

Биоэнергетика Введение в хемиосмотическую теорию (1985) -- [ c.34 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.382 , c.383 , c.384 , c.385 , c.386 , c.387 , c.388 , c.389 , c.390 , c.391 , c.392 , c.393 , c.394 ]

Биологическая химия (2004) -- [ c.187 , c.208 , c.250 , c.388 , c.389 ]

Биохимия Т.3 Изд.2 (1985) -- [ c.304 , c.305 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология