 |
Облегченная диффузия. Диффузия с подвижным переносчиком (ионофором).. Облегченная диффузия с фиксированным переносчиком (каналообразующим ионофором).
|
|
|
|
Облегченная диффузия
Облегченную диффузиюотличает наличие специфических структур, осуществляющих перенос вещества через мембрану. Наличие переносчиков изменяет кинетику транспорта, и она становится сходной с уравнениями ферментативного катализа, только в роли фермента выступает переносчик, а в роли субстрата – переносимое вещество (S):
js = jmax · [S]/(Kт + S) (6),
где: Кт – константа транспорта соответствует константе Михаэлиса и равна концентрации S при js = jmax/2.
Представители систем облегченной диффузии ионов (симпорт, антипорт) с участием специфических переносчиков:
Облегченная диффузия происходит при участии молекул – переносчиков (рис. 3).
Рис. 3. Схема облегченной диффузии: 1 – с подвижным переносчиком; 2 – с фиксированным переносчиком. А – переносимое вещество; Х – подвижный переносчик; Х1– Х5 – фиксированные переносчики.
Диффузия с подвижным переносчиком (ионофором).
Скорость проникновения в клетку таких веществ, как глюкоза, глицерин, аминокислоты, не имеет линейной зависимости от разности концентраций. При определенных значениях концентрации скорость проникновения намного больше, чем следует ожидать для простой диффузии. При диффузии с подвижным переносчиком скорость переноса вещества возрастает, если молекулы (А) этого вещества образуют комплекс с молекулами (Х) вспомогательного вещества. Вспомогательное вещество обладает повышенной растворимостью в липидах. На поверхности мембраны молекулы (А) соединяются с молекулами (Х) и в виде комплекса (АХ) проходят в клетку. В клетке комплекс разрушается, молекулы вещества (А) освобождаются, а переносчик (Х) захватывает у наружной поверхности мембраны новую молекулу переносимого вещества. Процесс переноса проходит до тех пор, пока концентрация переносимого вещества не выровняется по обе стороны мембраны (рис. 3, 1).
|
|
|
Облегченная диффузия с фиксированным переносчиком (каналообразующим ионофором).
Цепочка молекул переносчика выстраивается внутри канала в мембране или выстилает канал. Молекула переносимого вещества (А) передвигается внутри канала от одного переносчика к другому. При этом предполагается, что пространство в канале недостаточно велико для прохождения частиц вещества, поэтому они связываются с молекулами переносчиков, передвигаясь от одного к другому (рис. 3, 2).
Ионофоры – небольшие гидрофобные молекулы, которые растворяются в липидном слое мембран и увеличивают проницаемость мембран для ионов. Большинство ионофоров синтезируется бактериями (в качестве оружия против своих конкурентов), некоторые являются антибиотиками. Широко используются в клеточной биологии.
Ионофорыделятся на следующие виды:
1. Подвижные переносчики. Имеют кольцеобразную структуру, и контактируют с липидным слоем: наружная часть – гидрофобная; внутренняя часть – гидрофильная содержит карбоксильные атомы кислорода.
2. Каналообразующие. Состоят из линейных полипептидов, которые имеют гидрофобные боковые цепи. Две таких молекулы образуют канал.
Ионные каналы (унипорт) классифицируют:
А). По типу ионов: натриевые, калиевые, кальциевые и хлорные каналы;
Б). По способу регуляции (рис. 4):
1). Потенциал–чувствительные;
2). Хемочувствительные (рецептор–управляемые);
3). Внутриклеточными веществами (ионами, физиологически активными веществами).
Рис. 4. Классификация ионных каналов по способу регуляции: 1 – потенциал–чувствительные; 2 – хемочувствительные (рецептор–управляемые); 3 – АТФ–чувствительные; 4 – кальций–зависимые.
|
|
|
