Активный транспорт веществ через плазматическую мембрану. Роль в создании мембранного потенциала и регуляция внутриклеточного кальция.
Активный транспорт - перенос молекул через биологическую мембрану при участии АТФаз из области низкой концентрации в область высокой концентрации (против градиента), что требует расхода энергии. Активный транспорт веществ происходит только в области клеточных мембран и носит однонаправленнный характер.
Активный транспорт обладает следующими особенностями: для него необходима энергия. В простейшем случае активный транспорт осуществляется гипотетическими переносчиками, располагающимися на поверхности клеточной мембраны. На внутренней стороне мембраны переносчик освобождает транспортируемое вещество и диффундирует обратно к наружной стороне мембраны.
Натрий, калиевая АТФаза выкачивает натрий из клетки в обмен на калий, протонная, калиевая АТФаза участвует в образовании соляной кислоты, кальциевая АТФаза откачивает ионы кальция из цитозоля против градиента во внутриклеточное депо кальция.
Облегченная диффузия. Ионные каналы. Приведите примеры трансмембранного переноса ионов через мембрану против градиента концентрации (унипорт, антипорт, синпорт).
Облегченная диффузия осуществляется с участием компонентов мембраны (ионные каналы, белки-переносчики, анионообменники), по градиенту концентрации и без затрат энергии.
Ионные каналы (унипорты – однонаправленный перенос ионов по градиенту концентрации, перенос хлора) - большая группа интегральных белков, обеспечивающих избирательный транспорт ионов через фосфолипидный бислой мембраны ИЗ КЛЕТКИ В МЕЖКЛЕТОЧНОЕ ПРОСТРАНСТВО И ОБРАТНО! Просвет поры сформирован остатками гидрофильных аминокислот и заполнен водой, узкий просвет образует «фильтр», который организует проницаемость только для конкретного иона.
Симпорт (НСОЗ,Na+) – перенос двух и более веществ в ОДНОМ направлении при помощи ОДНОГО переносчика за счет разницы концентраций.
Антипорт (входит НСО3-, выходит Сl-) – согласованный перенос двух и более веществ через мембрану в противоположных направлениях.
Каналы утечки позволяют ионам перемещаться по градиенту концентрации, воротные каналы открываются только в ответ на действие различных стимулов, натриевые каналы участвуют в генерации потенциала действия, калиевые каналы поддерживают мембранный потенциал и регулируют объем клетки, кальциевые каналы участвуют в сокращении и секреции, а хлорные регулируют электрическую возбудимость плазмолеммы.
Пассивный транспорт. Перечислите основные характеристики этого вида транспорта веществ через мембрану. Приведите примеры.
Пассивный транспорт — перенос веществ по градиенту концентрации из области высокой концентрации в область низкой без затрат энергии (например, диффузия, осмос). Характеризуется низкой специфичностью. Диффузия — пассивное перемещение вещества из участка большей концентрации к участку меньшей концентрации (диффузия газов при дыхании). Осмос — поток воды через полупроницаемую мембрану из компартмента с меньшей концентрацией растворенных в воде веществ в компартмент с большей их концентрацией (гипер-, изо- и гипотонические растворы).
Межлеточные информационные взаимодействия. Основные типы клеточных рецепторов. Лиганды.
Клетка, воспринимая различные сигналы, реагирует на изменения окружающей ее среды изменением функционирования. Лиганды – это сигнальные молекулы из внутренней среды организма (например, гормоны), которые связываются с рецептором – высокомолеклярным веществом, встроенным в плазмолемму. Клетка узнает лиганд и изменяет режим своего функционирования. Это и есть информационные взаимодействия.
Клеточные рецепторы – молекула на поверхности клетки, клеточных органелл или растворенная в цитоплазме, специфично реагирующая изменением своей конфигурации на присоединение к ней молекулы, передающей сигнал извне. Их можно разделить на два основных класса:
· мембранные рецепторы - трансмембранные белки, основная функция: распознавание внешних сигналов, благодаря которым клетки, например, могут взаимодействовать между собой, ориентируясь в пространстве и создавая ткани.
· Внутриклеточные, или ядерные рецепторы - факторы транскрипции или белки, взаимодействующие с факторами транскрипции, транспортируются совместно с лигандами в ядро клетки и участвуют в экспрессии гена – подавляют либо индуцируют.
5.Жидкостоно-мозаичная модель биологических мембран. Основные функции плазматической мембраны.
Плазматическая мембрана – жидкая динамическая система с мозаичным расположением белков и липидов. Основа мембраны – билипидный слой, образованный фосфолипидами, молекула которых состоит из полярной гидрофильной головки, которая обращена кнаружи, и аполярного гидрофобного хвоста, обращенного вовнутрь. Из белков различают интегральные (прочно встроенные в билипидный слой на всем его протяжении), полуинтегральные и периферические (находящиеся на одной из поверхностей клеточных мембран). Кроме того, углеводы мембраны входят в состав гликопротеинов и гликолипидов, а цепи олигосахаридов на наружной поверхности мембран формируют гликокаликс (поверхностную оболочку, участвующую в процессах межклеточного узнавания).
Функции: 1) трансмембранный транспорт веществ; 2) эндоцитоз - поглощение клеткой воды, веществ, частиц, микроорганизмов; 3) экзоцитоз - секреция, внутриклеточные секреторные везикулы сливаются с плазмолеммой, а их содержимое выходит из клетки. 4) межклеточные информационные взаимодействия.
