2014-02-03
1491
Классификация видов транспорта
VI. ТРАНСПОРТ ВЕЩЕСТВ ЧЕРЕЗ МЕМБРАНЫ
Введение
Биологические структуры относятся к открытым термодинамическим системам, постоянно обменивающимся в течение жизни с окружающей средой не только энергией, но и веществом. Роль биологических мембран – сопряжение и регуляция потоков энергии, вызывающих и сопровождающих процесс транспорта. Поэтому, транспорт веществ через биологические мембраны – необходимое условие для существование жизни. С ним связаны:
· метаболизм клетки;
· биоэнергитические процессы;
· биоэлектрические потенциалы.
Нарушение мембранного транспорта ведет к возникновению различного типа клеточных дисфункций и патологий.
Различают несколько классификаций видов транспорта:
1. Относительно изменения энергии в процессе переноса веществ транспорт подразделяется на активный и пассивный.
Активный транспорт осуществляется с затратой энергии (локальное увеличение свободной энергии, за счёт гидролиза АТФ) и против градиента концентрации. Более того, он сам создает и поддерживает этот градиент- первично – активный транспорт.
Если же перенос веществ обеспечивает энергия, обусловленная градиентом ионов, созданным в ходе первично – активного транспорта – вторично – активный транспорт.
Пассивный транспорт осуществляется без затраты энергии, протекает самопроизвольно и по градиенту концентрации. Градиент в процессе пассивного транспорта снижается и сопровождается локальным уменьшением свободной энергии.
2. Относительно количества переноса веществ через мембрану выделяют:
Унипорт - перенос данного вещества (иона) не зависит от наличия и переноса других веществ и котранспорт – перенос данного вещества (иона) зависит от наличия и переноса других веществ. В этом случае скорость суммарного процесса контролируется наличием и доступностью для систем переноса обоих партнеров транспортного процесса.
Котранспорт относительно направления подразделяют на симпорт и антипорт. При симпорте осуществляется однонаправленный и одновременный транспорт, а при антипорте – одновременный, но разнонаправленный перенос веществ.
| Рис. 11. Виды транспорта. |
3. Специфические механизмы переноса веществ, связанные с нарушением структурной целостности мембраны:
эндоцитоз и экзоцитоз – важнейшие процессы жизнедеятельности клетки, механизмы высвобождения медиатора в синаптическую щель, фагоцитоз лейкоцитов и др.
1. Осмотический – изменение объёма клетки при транспорте воды.
2. Химический (цитохимический) – проникновение красителей, постановка цветных реакций.
3. Биохимический – функция ферментов – участников транспорта,
4. Изотопных меток: углерода (С14), натрия (Na22), рубидия (Rb86) и др.
5. Спектро- и флюорометрический – изменение параметров поглощения и флюоресценции специфических веществ–меток, меняющих свои характеристики после взаимодействия с внутриклеточными структурами,
6. Опосредованные методы - измерение рН, вольт-амперных характеристик.
