Системы активного транспрта ионов

Система активного транспорта ионов (ионные насосы или ионная помпа) обеспечивает неравновесное распределение ионов между клеткой и межклеточной средой, а также различных органелл. Постоянство ионного состава цитозоля и содержимого органелл, являются необходимым условием для поддержания жизнедеятельности. Ионы входят в состав всех биологически важных молекул и регулируют эффективность обмена веществ. Все превращения энергии регулируются ионами. В организме они управляют сложным ионным процессом. Малейшее нарушение баланса приводит к нарушению жизнедеятельности. Например, весь клеточный метаболизм чрезвычайно чувствителен к изменению содержания в цитозоле. При его повышении угнетается синтез белка и усиливается процесс образование липидов. Следовательно, ионы Na выступают в роли регулировщика метаболизма клеточной активности. Подобная функция характерна и для других ионов, в частности, изменение содержания в цитозоли ионов водорода, , и др., сигнализирует ее метаболическим системам о малейшем нарушении клеточной целостности, которая достигается относительной обособленностью химического состава при наличии многообразных связей со средой ее обитания.

В организме человека 50 % содержится в межклеточной среде (интерстиции), 40 % - в костях, 10 % - внутри клетки. В межклеточной среде катионам сопутствуют анионы и бикарбоната, концентрация которых значительно выше, чем в цитозоле. В отличие от ионов и ионы и сосредоточены преимущественно внутри клеток. Из 160 гр , входящего в состав тела человека среднего роста (170 см) и среднего веса 70 кг, только 3 гр приходится на межклеточную среду. В цитозоле присутствует в ничтожно малой концентрации, даже, в мышечных волокнах, где их содержание довольно велико, так как там они сосредоточены не в цитозоле, а в "цистернах" саркоплазматической сети, мембрана которых служит непреодолимым препятствием для .

Стабильное поддержание ионного неравновесия, а также, перемещение ионов через клеточную мембрану в сторону более низкого электрохимического потенциала, для существования многих физиологических процессов, обеспечивается системами активного транспорта.