Passive at aktibong transportasyon ng mga sangkap sa buong lamad. Transport ng mga sangkap sa buong lamad

Mayroong aktibo at passive na paglipat (transportasyon) ng mga neutral na molekula at ion sa pamamagitan ng biomembranes. Aktibong transportasyon - nangyayari kapag ang enerhiya ay natupok dahil sa ATP hydrolysis o paglipat ng proton sa pamamagitan ng respiratory chain ng mitochondria. Ang passive na transportasyon ay hindi nauugnay sa paggasta ng enerhiya ng kemikal ng cell: ito ay isinasagawa bilang isang resulta ng pagsasabog ng mga sangkap patungo sa isang mas mababang potensyal na electrochemical.

Ang isang halimbawa ng aktibong transportasyon ay ang paglipat ng potassium at sodium ions sa pamamagitan ng cytoplasmic membranes K - sa cell, at Na - sa labas nito, ang paglipat ng calcium sa pamamagitan ng sarcoplasmic reticulum ng skeletal at cardiac na kalamnan sa reticulum vesicle, ang paglipat. ng mga hydrogen ions sa pamamagitan ng mga lamad ng mitochondria mula sa matrix - out: ang lahat ng mga prosesong ito ay nangyayari dahil sa enerhiya ng ATP hydrolysis at isinasagawa ng mga espesyal na enzyme - transport ATP phase. Ang pinakakilalang halimbawa ng passive transport ay ang paggalaw ng mga ions at potassium sa cytoplasmic membrane ng nerve fibers sa panahon ng pagpapalaganap ng isang potensyal na aksyon.

Passive na paglipat ng mga sangkap sa pamamagitan ng biomembranes.Pagsasabog ng mga uncharged molecule.

Nakaugalian na makilala ang mga sumusunod na uri ng passive na paglipat ng mga sangkap (kabilang ang mga ion) sa pamamagitan ng mga lamad:

2. Ilipat sa pamamagitan ng mga pores (channels)

3. Transport ng mga carrier dahil sa:

a) pagsasabog ng carrier kasama ang sangkap sa lamad (mobile carrier);

b) relay-race transfer ng isang substance mula sa isang carrier molecule papunta sa isa pa, ang carrier molecules ay bumubuo ng pansamantalang chain sa buong lamad.

Ang transportasyon sa pamamagitan ng mekanismo 2 at 3 ay kung minsan ay tinatawag na pinadali na pagsasabog.

Transport ng mga non-electrolytes sa pamamagitan ng simple atpinadali ang pagsasabog

Ang iba't ibang mga sangkap ay dinadala sa pamamagitan ng mga lamad sa pamamagitan ng dalawang pangunahing mekanismo: sa pamamagitan ng pagsasabog (passive transport) at sa pamamagitan ng aktibong transportasyon. Ang pagkamatagusin ng mga lamad para sa iba't ibang mga solute ay nakasalalay sa laki at singil ng mga molekulang ito. Dahil ang loob ng mga lamad ay binubuo ng mga hydrocarbon chain, maraming maliliit, neutral at non-polar na molekula ang maaaring dumaan sa isang bimolecular membrane sa pamamagitan ng normal na pagsasabog. Sa madaling salita, ang mga molekulang ito ay masasabing natutunaw sa lamad.

Ang pinakamahalaga sa mga sangkap na ito ay glucose, na dinadala sa mga lamad lamang kasama ng isang molekula ng carrier. Ang papel na ito ay karaniwang ginagampanan ng protina. Ang glucose-carrier complex ay madaling natutunaw sa lamad at samakatuwid ay maaaring kumalat sa buong lamad. Ang ganitong proseso ay tinatawag pinadali ang pagsasabog . Ang kabuuang rate ng transportasyon ng glucose ay tumataas nang husto sa pagkakaroon ng hormone na insulin. Hindi pa ganap na malinaw kung ang pagkilos ng insulin ay upang mapataas ang konsentrasyon ng transporter o kung ang hormone na ito ay nagpapasigla sa pagbuo ng isang kumplikado sa pagitan ng glucose at ng transporter.

Ang pangunahing mekanismo ng passive transport ng mga sangkap, dahil sa pagkakaroon ng isang gradient ng konsentrasyon, ay pagsasabog.

Pagsasabog - ito ay isang kusang proseso ng pagtagos ng isang sangkap mula sa isang lugar ng mas mataas na konsentrasyon sa isang lugar ng konsentrasyon ng blower bilang isang resulta ng thermal magulong paggalaw ng mga molekula.

Ang paglalarawan ng matematika ng proseso ng pagsasabog Dar Rick. Ayon sa batas ni Rick, ang diffusion rate ay direktang proporsyonal sa konsentrasyon at gradient ng lugar S, kung saan nangyayari ang pagsasabog:

Ang minus sign sa kanang bahagi ng equation ay nagpapakita na ang pagsasabog ay nangyayari mula sa isang lugar na may mas mataas na konsentrasyon hanggang sa isang lugar na may mas mababang konsentrasyon ng isang sangkap.

"D" tinawag diffusion coefficient . Ang diffusion coefficient ay numerong katumbas ng dami ng substance na nagkakalat kada yunit ng oras sa pamamagitan ng unit area sa isang concentration gradient na katumbas ng isa. Ang "D" ay nakasalalay sa likas na katangian ng sangkap at sa temperatura. Ito ay nagpapakilala sa kakayahan ng isang sangkap na magkalat.

Dahil mahirap matukoy ang gradient ng konsentrasyon ng isang lamad ng cell, ang isang mas simpleng equation na iminungkahi nina Kolleider at Berlund ay ginagamit upang ilarawan ang pagsasabog ng mga sangkap sa pamamagitan ng mga lamad ng cell:

saan Mula sa 1 at mula 2- ang konsentrasyon ng sangkap sa magkabilang panig ng lamad, R- permeability coefficient, katulad ng diffusion coefficient. Hindi tulad ng diffusion coefficient, na nakasalalay lamang sa likas na katangian ng sangkap at temperatura, "R" depende rin sa mga katangian ng lamad at sa functional state nito.

Ang pagtagos ng mga dissolved particle na may electric charge sa pamamagitan ng cell membrane ay nakasalalay hindi lamang sa concentration gradient ng lamad. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang transportasyon ng ion ay maaaring mangyari sa direksyon na kabaligtaran sa gradient ng konsentrasyon, sa pagkakaroon ng isang oppositely directed electrical gradient. Ang kumbinasyon ng konsentrasyon at mga electrical gradient ay tinatawag na electrochemical gradient. Ang passive transport ng mga ion sa mga lamad ay palaging sumusunod sa isang electrochemical gradient.

Ang mga pangunahing gradient na likas sa mga buhay na organismo ay konsentrasyon, osmotic, electrical at fluid hydrostatic pressure gradients.

Alinsunod sa gradient na ito, mayroong mga sumusunod na uri ng passive na transportasyon ng mga sangkap sa mga cell at tissue: pagsasabog, osmosis, electroosmosis at abnormal osmosis, pagsasala.

Ang pinakamahalaga para sa buhay ng mga cell ay ang kababalaghan ng pinagsamang transportasyon ng mga sangkap at ions, na binubuo sa katotohanan na ang paglipat ng isang sangkap (ion) laban sa potensyal na electrochemical ("pataas") ay dahil sa sabay-sabay na paglipat ng isa pa. ion sa pamamagitan ng lamad sa direksyon ng pagpapababa ng potensyal na electrochemical (“pababa”). "). Ito ay ipinapakita sa schematically sa figure. Ang gawain ng transport ATP-ases at ang paglipat ng mga proton sa panahon ng pagpapatakbo ng respiratory chain ng mitochondria ay madalas na tinatawag na pangunahing aktibong transportasyon, at ang transportasyon ng mga sangkap na nauugnay dito ay tinatawag na pangalawang aktibong transportasyon.

kababalaghan sa paglilipat. Pangkalahatang equation ng transportasyon.

Ang isang pangkat ng mga phenomena na sanhi ng magulong paggalaw ng mga molekula at humahantong sa paglipat ng masa, kinetic energy at momentum ay tinatawag kababalaghan sa paglilipat .

Kabilang dito ang pagsasabog - ang paglipat ng bagay, pagpapadaloy ng init - ang paglipat ng kinetic energy at panloob na friction - ang paglipat ng momentum.

Ang pangkalahatang equation ng transportasyon na naglalarawan sa mga phenomena na ito ay maaaring makuha sa batayan ng molecular kinetic theory.

Hayaang ilipat ang isang tiyak na pisikal na dami sa pamamagitan ng lugar na "S" (figure) bilang resulta ng magulong paggalaw ng mga molekula.

Sa mga distansya na katumbas ng ibig sabihin ng libreng landas, sa kanan at kaliwa ng site, gumagawa kami ng mga parihabang parallelepiped ng maliit na kapal " l» ( l<< ). Объем каждого параллелепипеда равен

V = Sl.

Kung ang konsentrasyon ng mga molekula ay " P”, pagkatapos ay sa loob ng napiling parallelepiped mayroong “ S l p»mga molekula.

Ang lahat ng mga molekula dahil sa kanilang magulong paggalaw ay maaaring kondisyon na kinakatawan ng anim na grupo, bawat isa ay gumagalaw kasama o laban sa direksyon ng isa sa mga coordinate axes. Iyon ay, sa direksyon na patayo sa site " S, gumagalaw sa mga molekula. Dahil ang volume "1" ay matatagpuan sa layo mula sa site " S”, pagkatapos ay maaabot ito ng mga molekulang ito nang walang banggaan. Ang parehong bilang ng mga molekula ay makakarating sa lugar " S" sa kaliwa.

Ang bawat molekula ay maaaring maglipat ng isang tiyak na halaga ng "Z" (mass, momentum, kinetic energy), at lahat ng mga molekula - o , kung saan H = nZ- pisikal na dami na dinadala ng mga molecule na nakapaloob sa isang unit volume. Bilang resulta, sa pamamagitan ng platform S» mula sa mga volume 1 at 2 para sa pagitan ng oras «Dt» ang halaga ay inilipat

Upang matukoy ang oras na "Dt", ipinapalagay namin na ang lahat ng mga molekula mula sa inilalaan na mga volume ay gumagalaw na may parehong average na bilis. Pagkatapos ang mga molekula sa dami 1 o 2 na umabot sa lugar " S, i-cross ito sa pagitan ng oras

Ang paghahati ng (1) sa (2), makuha natin na ang halagang inilipat sa pagitan ng oras na "Dt" ay katumbas ng

Ang pagbabago sa halaga ng "H" bawat yunit ng haba "dx" ay tinatawag na gradient ng halagang "H". Dahil ang (H 1 - H 2) ay isang pagbabago sa "H" sa layo na katumbas ng 2, kung gayon

Matapos palitan ang (4) sa (3) at i-multiply ang resultang equation sa oras, makikita natin ang daloy ng hindi mabata na pisikal na dami na "H" para sa pagitan ng oras na "Dt" sa pamamagitan ng lugar na "S":

Ito ang pangkalahatang equation ng transportasyon na ginamit sa pag-aaral ng diffusion, thermal conductivity, lagkit.

Pagsasabog. Passive transport ng mga non-electrolytes sa pamamagitan ng biomembranes,Ang equation ni Rick. Transport ng mga non-electrolytes sa mga lamad sa pamamagitan ngsimple at pinadali (kasama ang isang carrier) pagsasabog.

Ang pagsasabog ay isang proseso na humahantong sa isang kusang pagbaba ng mga gradient ng konsentrasyon sa isang solusyon hanggang sa maitatag ang isang pare-parehong pamamahagi ng mga particle. Ang proseso ng pagsasabog ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa maraming mga kemikal at biological na sistema. Ito ay pagsasabog, halimbawa, na pangunahing tumutukoy sa pag-access ng carbon dioxide sa mga aktibong photosynthetic na istruktura sa mga chloroplast. Upang maunawaan ang mga tampok ng transportasyon ng mga natunaw na molekula sa mga lamad ng cell, kinakailangan ang detalyadong kaalaman sa pagsasabog. Isaalang-alang natin ang ilang mga pangunahing prinsipyo ng pagsasabog sa mga solusyon.

Isipin ang isang sisidlan, sa kaliwang bahagi kung saan mayroong isang purong solvent, at sa kanang bahagi - isang solusyon na inihanda na may parehong solvent. Hayaang paghiwalayin muna ang dalawang bahagi ng sisidlan ng isang patag na patayong pader. Kung aalisin natin ngayon ang dingding, pagkatapos ay dahil sa random na paggalaw ng mga molekula sa lahat ng direksyon, ang hangganan sa pagitan ng solusyon at ang solvent ay lilipat sa kaliwa hanggang sa maging homogenous ang buong sistema. Noong 1855, si Rick, na nag-aaral ng mga proseso ng pagsasabog, ay natuklasan na ang diffusion rate, iyon ay, ang bilang ng mga solute molecule na "n" na tumatawid sa vertical plane sa bawat yunit ng oras, ay direktang proporsyonal sa cross-sectional area na "S" at ang gradient ng konsentrasyon . kaya,

saan D- diffusion coefficient (sinusukat sa m 2 / s sa "SI"). Ang minus sign ay nagpapahiwatig na ang pagsasabog ay mula sa isang lugar na may mataas na konsentrasyon hanggang sa isang lugar na may mababang konsentrasyon. Nangangahulugan ito na ang gradient ng konsentrasyon sa direksyon ng pagsasabog ay negatibo. Ang equation (1) ay kilala bilang ang unang batas ng diffusion ni Rick. Ang mga pisikal na batas ay mga intuitive na konklusyon na hindi mahihinuha sa mas simpleng mga pahayag at ang mga kahihinatnan nito ay hindi sumasalungat sa eksperimento. Kasama sa mga konklusyong ito ang mga batas ng mechanics at thermodynamics; gayundin ang batas ni Rick.

Isaalang-alang natin ngayon ang proseso ng pagsasabog nang mas detalyado. Iisa-isa natin sa espasyo ang elemento ng volume " S x dx", gaya ng ipinapakita sa larawan

Ang rate kung saan ang mga molekula ng solute ay pumapasok sa elemento ng volume sa pamamagitan ng seksyong "x" ay katumbas ng Ang rate ng pagbabago sa gradient ng konsentrasyon habang ang mga pagbabago sa "x" ay katumbas ng

Samakatuwid, ang rate kung saan ang mga molekula ng solute ay umalis sa elemento ng volume sa pamamagitan ng isang seksyon na malayo mula sa una sa pamamagitan ng "dx" ay katumbas ng

Ang rate ng akumulasyon ng mga molekula ng solute sa elemento ng dami ay ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang dami na ito:

Gayunpaman, ang parehong rate ng accumulation ng particle ay katumbas ng , kaya maaaring magsulat ang isa

Ang equation (6) ay tinatawag na diffusion equation o ang pangalawang batas ni Rick ng diffusion, kung saan sumusunod na ang pagbabago sa konsentrasyon sa paglipas ng panahon sa isang tiyak na distansya "x" mula sa unang eroplano ay proporsyonal sa rate ng pagbabago sa gradient ng konsentrasyon sa ang direksyon na "x" sa sandaling "t".

Upang malutas ang equation (6), kinakailangan na gumamit ng mga espesyal na pamamaraan (binuo ni Rurier), ang paglalarawan kung saan ay tinanggal, ang resulta na nakuha ay may isang simpleng anyo:

kung saan ang C 0 ay ang paunang konsentrasyon ng substance sa reference point sa zero moment of time.

Ayon sa equation (7), posibleng i-plot ang dependence ng gradient ng konsentrasyon sa coordinate ng "x" sa iba't ibang oras na "t". Ang mga optical na pamamaraan (halimbawa, sa pamamagitan ng pagsukat ng refractive index) ay maaaring matukoy ang mga gradient ng konsentrasyon sa iba't ibang distansya mula sa hangganan kung saan nagsimula ang pagsasabog.

Molekular na mekanismo ng aktibong transportasyon ng ion

Mayroong apat na pangunahing sistema ng aktibong transportasyon ng ion sa isang buhay na selula, tatlo sa mga ito ay nagsisiguro ng paglilipat ng sodium, potassium, calcium at proton ions sa pamamagitan ng biological membranes dahil sa enerhiya ng ATP hydrolysis bilang resulta ng gawain ng mga espesyal na carrier enzymes na tinatawag. transportasyon ng mga ATPase. Ang ika-apat na mekanismo - ang paglipat ng mga proton sa panahon ng pagpapatakbo ng respiratory chain ng mitochondria - ay hindi pa sapat na pinag-aralan. Sa mga transport ATPase, ang H + - ATPase, na binubuo ng ilang mga subunits, ay ang pinaka-kumplikado, ang pinakasimpleng ay ang Ca 2+ ATPase, na binubuo ng isang polypeptide chain (subunit) na may molekular na timbang na halos 100,000. Isaalang-alang natin ang mekanismo ng paglilipat ng mga calcium ions ng ATPase na ito.

Ang unang hakbang sa gawain ng Ca 2+ ATP-zy ay ang pagbubuklod ng mga substrate: Ca 2+ at ATP sa kumplikadong may Mg 2+ (Mg ATP). Ang dalawang ligand na ito ay nakakabit sa magkaibang mga site sa ibabaw ng molekula ng enzyme na nakaharap palabas ng sarcoplasmic reticulum (SR) vesicle.

Ligand - isang maliit na molekula (ion, hormone, gamot, atbp.).

Ang ikalawang yugto ng gawain ng enzyme ay ang hydrolysis ng ATP. Sa kasong ito, ang pagbuo ng isang enzyme-phosphate complex (E-P) ay nangyayari.

Ang ikatlong yugto ng gawain ng enzyme ay ang paglipat ng sentro ng pagbubuklod ng Ca 2+ sa kabilang panig ng lamad - pagsasalin.

Ang paglabas ng high-energy bond energy ay nangyayari sa ikaapat na yugto ng gawain ng Ca 2+ ATP-ase sa panahon ng hydrolysis ng E-P. Ang enerhiya na ito ay hindi nangangahulugang nasasayang (i.e., hindi nagiging init), ngunit ginagamit upang baguhin ang nagbubuklod na pare-pareho ng mga ion ng calcium sa enzyme. Ang paglipat ng kaltsyum mula sa isang bahagi ng lamad patungo sa isa pa ay nauugnay sa pagkonsumo ng enerhiya, na maaaring 37.4 - 17.8 = 19.6 kJ / mol. Malinaw na ang enerhiya ng ATP hydrolysis ay sapat para sa paglipat ng dalawang calcium ions.

Ang paglipat ng calcium mula sa lugar na mas mababa (1-4 x 10 -3 M) sa lugar ng mataas na konsentrasyon (1-10 x 10 -3 M) ay ang gawain na Ca, ang transport ATPase, ay ginagawa sa mga selula ng kalamnan.

Upang ulitin ang pag-ikot, ang pagbabalik ng mga sentrong nagbubuklod ng calcium mula sa loob hanggang sa labas ay kinakailangan, iyon ay, isa pang pagbabago sa konpormasyon sa molekula ng enzyme.

Ang molekular na mekanismo ng pagpapatakbo ng dalawang "pump" na ito ay malapit sa maraming aspeto.

Ang mga pangunahing hakbang sa gawain ng Na + K + ATPase ay ang mga sumusunod:

1. Pag-akyat mula sa labas ng dalawang K + ions at isang Mg 2+ ATP molecule:

2 K + + Mg ATP + E ® (2 K +) (Mg ATP) E

2. Hydrolysis ng ATP at ang pagbuo ng enzyme phosphate:

(2 K +) (Mg ATP) E ® Mg ATP + (2 K +) E - P

3. Paglipat ng mga nagbubuklod na sentro K + sa loob (pagsasalin 1):

(2K +)E - P ® E - P(2K +)

4. Detatsment ng parehong potassium ions at pagpapalit ng mga ions na ito ng tatlong Na ions na matatagpuan sa loob ng cell:

E - P(2 K +) + 3 Na i + ® E - P(3 Na +) + 2 K + i

5. Hydrolysis E - P:

E - P(3 Na +) ® E(3 Na +) + P (phosphate)

6. Paglipat ng mga nagbubuklod na sentro kasama ng mga Na + ions palabas (pagsasalin 2):

E(3Na+) ® (3Na+)E

7. Pag-alis ng 3 Na + at pagdaragdag ng 2 K + sa labas:

2 K 0 + + 3 Na + (E) ® 3 Na + + (2 K +)E

Ang paglipat ng 2 K + sa loob ng cell at ang pagpapakawala ng 3 Na + sa labas sa huli ay humahantong sa paglipat ng isang positibong ion mula sa cytoplasm patungo sa kapaligiran, at ito ay nag-aambag sa paglitaw ng potensyal ng lamad (na may minus sign sa loob ng cell).

Kaya ang Na + K + pump ay electrogenic.

Pagkamatagusin

Ang permeability ay ang kakayahan ng mga cell at tissue na sumipsip, maglabas at maghatid ng mga kemikal, na ipinapasa ang mga ito sa pamamagitan ng mga cell membrane, vascular wall at epithelial cells. Ang mga buhay na selula at tisyu ay nasa isang estado ng tuluy-tuloy na pagpapalitan ng mga kemikal sa kapaligiran, tumatanggap ng pagkain mula dito at nag-aalis ng mga produktong metaboliko dito. Ang pangunahing hadlang sa pagsasabog sa paggalaw ng mga sangkap ay ang lamad ng cell. Noong 1899, natuklasan ni Overton na ang kadalian ng pagpasa ng mga sangkap sa pamamagitan ng lamad ng cell ay nakasalalay sa kakayahan ng mga sangkap na ito na matunaw sa mga taba. Kasabay nito, ang isang bilang ng mga polar substance ay tumagos sa mga selula anuman ang kanilang solubility sa mga taba, na maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga pores ng tubig sa mga lamad.

Sa kasalukuyan, mayroong passive permeability, aktibong transportasyon ng mga sangkap at mga espesyal na kaso ng permeability na nauugnay sa phagocytosis at pinocytosis.

Ang mga pangunahing uri ng pagsasabog ay ang pagsasabog ng mga sangkap sa pamamagitan ng pagtunaw sa mga lipid ng lamad, ang pagsasabog ng mga sangkap sa pamamagitan ng mga polar pores, ang pagsasabog ng mga ion sa pamamagitan ng mga hindi naka-charge na mga pores. Ang mga espesyal na uri ng pagsasabog ay pinadali at ipinagpapalit. Ito ay ibinibigay ng espesyal na fat-soluble carrier substance na may kakayahang magbigkis sa transported substance sa isang gilid ng lamad, nagkakalat kasama nito sa pamamagitan ng lamad at pinakawalan ito sa kabilang panig ng lamad. Ang papel ng mga partikular na carrier ng ion ay ginagampanan ng ilang antibiotic, na tinatawag na ionophores (valinomine, nigericin, monensin, poenoic antibiotics nystatin, aifotericin B, at marami pang iba).

Ang mga ionophores naman ay maaaring nahahati sa tatlong klase depende sa singil ng carrier at sa istraktura ng singsing: isang neutral carrier na may closed covalent bond ring (valinomycin, nactins, polyesters), isang charged carrier na may singsing na sarado ng hydrogen. bono (nigericin, monensin). Ang mga naka-charge na carrier ay halos hindi tumagos sa sinisingil na anyo sa pamamagitan ng modelo at biological na mga lamad, habang sa neutral na anyo ay malayang nagkakalat sila sa lamad. Ang neutral na anyo ay nabuo sa pamamagitan ng pagkumplikado ng anionic na anyo ng carrier na may kation. Kaya, ang mga sisingilin na carrier ay nakakapagpalit ng mga kasyon na nakararami sa isang bahagi ng lamad para sa mga kasyon ng solusyon na naghuhugas sa kabaligtaran ng lamad.

Ang pinakakaraniwang uri ng passive diffusion ng cell membranes ay porous. Ang data sa mga osmotic na katangian ng mga cell ay nagpapatotoo na pabor sa aktwal na umiiral na porous na mekanismo ng permeability.

Classic osmotic pressure equation:

kung saan ang p ay ang osmotic pressure, c ay ang konsentrasyon ng solute, ang R ay ang gas constant, ang T ay ang absolute temperature, kasama ang isang karagdagang term s na nag-iiba mula sa zero hanggang 1. Ang pare-parehong ito, na tinatawag na reflection coefficient, ay tumutugma sa kadalian ng pagpasa ng solute sa pamamagitan ng lamad kumpara sa pagpasa ng isang molekula ng tubig.

Ang uri ng permeability, na katangian lamang ng mga buhay na selula at tisyu, ay tinatawag na aktibong transportasyon. Ang aktibong transportasyon ay ang paglipat ng isang sangkap sa pamamagitan ng lamad ng cell mula sa nakapalibot na solusyon (homocellular active transport) o sa pamamagitan ng cellular active transport, na dumadaloy laban sa gradient ng electrochemical activity ng substance na may paggasta ng libreng enerhiya ng katawan. Napatunayan na ngayon na ang sistema ng molekular na responsable para sa aktibong transportasyon ng mga sangkap ay matatagpuan sa lamad ng cell.

Napatunayan na ngayon na ang pangunahing elemento ng ion pump ay Na + K + ATPase. Ang pag-aaral ng mga katangian ng enzyme ng lamad na ito ay nagpakita na ang enzyme ay aktibo lamang sa pagkakaroon ng mga potassium at sodium ions, na may mga sodium ions na nag-activate ng enzyme mula sa gilid ng cytoplasm, at mga ions mula sa nakapalibot na solusyon. Ang isang tiyak na inhibitor ng enzyme ay ang acid glycoside suabain. Sa mga lamad ng mitochondria, kilala ang isa pang molecular system, na nagsisiguro sa pumping ng mga hydrogen ions ng enzyme H + - ATPase.

Ipinakilala ni P. Mitchell, ang may-akda ng chemiosmotic theory ng oxidative phosphorylation sa mitochondria, ang konsepto ng pangalawang aktibong transportasyon ng mga sangkap. Mayroong tatlong paraan ng transmembrane ion transport sa conjugating membranes. Unidirectional na paglipat ng mga ions sa direksyon ng electrochemical gradient sa pamamagitan ng libreng pagsasabog o sa tulong ng isang tiyak na carrier - uniport. Sa huling kaso, ang uniport ay kapareho ng pinadali na pagsasabog. Ang isang mas kumplikadong sitwasyon ay lumitaw kapag ang dalawang sangkap ay nakikipag-ugnayan sa parehong carrier. Ang kasong ito ng symport ay nagpapahiwatig ng obligadong conjugation ng mga daloy ng dalawang sangkap sa proseso ng kanilang paglipat sa pamamagitan ng lamad sa isang direksyon. Ang symport ng dalawang ions ay electrically neutral, ngunit ang osmotic na balanse ay nabalisa sa kasong ito.

Dapat itong bigyang-diin na sa panahon ng symport, ang electrochemical gradient na tumutukoy sa paggalaw ng isa sa mga ion (halimbawa, isang sodium ion o isang hydrogen ion) ay maaaring maging sanhi ng paggalaw ng isa pang sangkap (halimbawa, mga molekula ng asukal o mga amino acid), na dinadala ng isang karaniwang carrier. Ang ikatlong uri ng ionic conjugation - actiport - ay nagpapakilala sa sitwasyon kung saan ang dalawang ions ng parehong sign ay balanse sa buong lamad sa paraang ang paglipat ng isa sa mga ito ay nangangailangan ng paglipat ng isa sa kabaligtaran ng direksyon. Ang paglipat ay karaniwang neutral sa kuryente at balanseng osmotically. Ang ganitong uri ng paglilipat ay magkapareho sa diffusion ng palitan.

Ang hindi gaanong pinag-aralan ay dalawang espesyal na uri ng permeability - phagocytosis - ang proseso ng pagkuha at pagsipsip ng malalaking solidong particle, at pinocytosis - ang proseso ng pagkuha at pagsipsip ng bahagi ng ibabaw ng cell ng nakapalibot na likido na may mga sangkap na natunaw dito.

Ang lahat ng mga uri ng pagkamatagusin ay sa ilang lawak na katangian ng mga multicellular na tisyu ng mga lamad ng mga dingding ng mga daluyan ng dugo, epithelium ng mga bato, bituka mucosa at tiyan.

Iba't ibang kinetic na pamamaraan ang ginagamit upang pag-aralan ang passive at active permeability. Ang may label na paraan ng atom ay ang pinakamalawak na ginagamit.

Ang mahahalagang tina ay malawakang ginagamit sa pag-aaral ng permeability. Ang kakanyahan ng pamamaraan ay upang obserbahan ang rate ng pagtagos ng mga molekula ng dye sa cell gamit ang isang mikroskopyo. Sa kasalukuyan, malawakang ginagamit ang mga fluorescent label, kasama ng mga ito ang sodium fluorescein, chlortetracycline, atbp. D.N. Nasonov, V.Ya. Alexander at A.S. Troshin.

Ang mga osmotic na katangian ng mga cell at subcellular particle ay ginagawang posible na gamitin ang kalidad na ito upang pag-aralan ang permeability ng tubig at mga sangkap na natutunaw dito. Ang kakanyahan ng osmotic na pamamaraan ay nakasalalay sa katotohanan na ang paggamit ng isang mikroskopyo o pagsukat ng liwanag na pagkalat ng isang suspensyon ng mga particle, ang isang pagbabago sa dami ng mga particle ay sinusunod depende sa tonicity ng nakapalibot na solusyon.

Parami nang parami, ang mga potentiometric na pamamaraan ay ginagamit upang pag-aralan ang mga lamad ng cell. Ang isang malawak na hanay ng mga electrodes na tukoy sa ion ay nagpapahintulot sa iyo na pag-aralan ang transport kinetics ng maraming ions - K + , Na + , Ca 2+ , H + , CI - at iba pa, pati na rin ang mga organic ions - acetate, salicylates, atbp.

simpleng pagsasabog

Sa pamamagitan ng landas ng simpleng pagsasabog, ang mga particle ng isang sangkap ay gumagalaw sa lipid bilayer. Ang direksyon ng simpleng pagsasabog ay tinutukoy lamang ng pagkakaiba sa mga konsentrasyon ng sangkap sa magkabilang panig ng lamad. Ang mga hydrophobic substance (O 2 , N 2 , benzene) at polar na maliliit na molekula (CO 2 , H 2 O, urea) ay tumagos sa cell sa pamamagitan ng simpleng diffusion. Ang mga polar na medyo malalaking molecule (amino acids, monosaccharides), charged particles (ions) at macromolecules (DNA, proteins) ay hindi tumagos.

Pinadali ang pagsasabog

Karamihan sa mga sangkap ay dinadala sa pamamagitan ng lamad sa tulong ng mga transport protein (carrier proteins) na nakalubog dito. Ang lahat ng mga transport protein ay bumubuo ng tuluy-tuloy na daanan ng protina sa buong lamad. Sa tulong ng mga protina ng carrier, ang parehong passive at aktibong transportasyon ng mga sangkap ay isinasagawa. Ang mga polar substance (amino acids, monosaccharides), sisingilin na mga particle (ions) ay dumadaan sa mga lamad sa tulong ng pinadali na pagsasabog, na may partisipasyon ng mga channel protein o carrier protein. Ang pakikilahok ng mga protina ng carrier ay nagbibigay ng mas mataas na rate ng pinadali na pagsasabog kumpara sa simpleng passive diffusion. Ang rate ng pinadali na pagsasabog ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan: sa gradient ng konsentrasyon ng transmembrane ng transported substance, sa dami ng carrier na nagbubuklod sa transported substance, sa rate ng pagbubuklod ng substance ng carrier sa isang ibabaw ng ang lamad (halimbawa, sa panlabas), sa rate ng mga pagbabago sa conformational sa molekula ng carrier, bilang isang resulta kung saan ang sangkap ay dinadala sa pamamagitan ng lamad at inilabas sa kabilang panig ng lamad. Ang facilitated diffusion ay hindi nangangailangan ng mga espesyal na gastos sa enerhiya dahil sa ATP hydrolysis. Ang tampok na ito ay nakikilala ang pinadali na pagsasabog mula sa aktibong transmembrane transport.

Mga protina ng carrier

Ang mga protina ng carrier ay mga transmembrane na protina na partikular na nagbubuklod sa molekula ng transported substance at, sa pamamagitan ng pagbabago ng conformation, isinasagawa ang paglipat ng molekula sa pamamagitan ng lipid layer ng lamad. Ang mga carrier ng protina ng lahat ng uri ay may mga tiyak na lugar na nagbubuklod para sa dinadalang molekula. Maaari silang magbigay ng parehong passive at active membrane transport.

Tingnan din

Wikimedia Foundation. 2010 .

Tingnan kung ano ang "Passive transport" sa iba pang mga diksyunaryo:

passive na transportasyon- - paglipat ng mga sangkap kasama ang isang gradient ng konsentrasyon, nang walang pagkonsumo ng enerhiya (halimbawa, pagsasabog, osmosis). Pangkalahatang kimika: aklat-aralin / A.V. Zholnin ... Mga terminong kemikal

- (mula sa Latin na transporto I transfer, move, transfer) sa mga nabubuhay na organismo, kasama ang paghahatid ng mga kinakailangang compound sa ilang mga organo at tisyu (gamit ang sistema ng sirkulasyon sa mga hayop at ang conducting system sa mga halaman), ang kanilang pagsipsip ng mga cell at .. .... Biyolohikal na encyclopedic na diksyunaryo

Membrane transport Ang pagdadala ng mga substance sa loob o labas ng cell membrane sa pamamagitan ng iba't ibang mekanismo ng simpleng diffusion, facilitated diffusion, at aktibong transport. Ang pinakamahalagang pag-aari ng biyolohikal ... ... Wikipedia

Ang pagpapalitan ng materyal sa pagitan ng nucleus at ng cytoplasm ng cell ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga nuclear pores ng mga channel ng transportasyon na tumagos sa two-layer nuclear envelope. Ang paglipat ng macromolecules mula sa nucleus patungo sa cytoplasm at vice versa ay tinatawag na nuclear ... ... Wikipedia

Ang paglipat ng isang sangkap sa pamamagitan ng isang cell o intracellular membrane (transmembrane A.t.) o sa pamamagitan ng isang layer ng mga cell (transcellular A.t.), na dumadaloy laban sa isang gradient ng konsentrasyon mula sa isang lugar na may mababang konsentrasyon sa isang lugar na \u200b\ u200bmataas na konsentrasyon, ibig sabihin, sa isang gastos ... ... Wikipedia

Ang transport function ng mga protina ay ang partisipasyon ng mga protina sa paglipat ng mga substance sa loob at labas ng mga cell, sa kanilang mga paggalaw sa loob ng mga cell, pati na rin sa kanilang transportasyon sa pamamagitan ng dugo at iba pang mga likido sa buong katawan. Mayroong iba't ibang uri ng transportasyon na isinasagawa gamit ang ... ... Wikipedia

Ang pagpapalitan ng mga sangkap sa pagitan ng nucleus at ng cytoplasm ng cell ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga nuclear pores ng mga channel ng transportasyon na tumagos sa two-layer nuclear envelope. Ang paglipat ng mga molekula mula sa nucleus patungo sa cytoplasm at vice versa ay tinatawag na nuclear ... ... Wikipedia

Mga libro

Physiology at molecular biology ng mga lamad ng cell, A. G. Kamkin, I. S. Kiseleva. Ang aklat-aralin ay nagpapakita ng mga modernong konsepto ng electrophysiology at molecular biology ng mga lamad ng cell. Ang mga isyu ng molekular na organisasyon ng mga biological membrane, passive...

Ang pagpapalitan ng isang cell sa panlabas na kapaligiran sa pamamagitan ng iba't ibang mga sangkap at enerhiya ay isang mahalagang kondisyon para sa pagkakaroon nito.

Upang mapanatili ang katatagan ng komposisyon ng kemikal at mga katangian ng cytoplasm sa mga kondisyon kung saan may mga makabuluhang pagkakaiba sa komposisyon ng kemikal at mga katangian ng panlabas na kapaligiran at ang cytoplasm ng cell, dapat mayroong mga espesyal na mekanismo ng transportasyon, piling gumagalaw ng mga sangkap sa pamamagitan ng .

Sa partikular, ang mga cell ay dapat magkaroon ng mga mekanismo para sa paghahatid ng oxygen at nutrients mula sa kapaligiran at pag-alis ng mga metabolite dito. Ang mga gradient ng konsentrasyon ng iba't ibang mga sangkap ay umiiral hindi lamang sa pagitan ng cell at ng panlabas na kapaligiran, kundi pati na rin sa pagitan ng mga organelle ng cell at cytoplasm, at ang mga daloy ng transportasyon ng mga sangkap ay sinusunod sa pagitan ng iba't ibang mga compartment ng cell.

Ang partikular na kahalagahan para sa pang-unawa at paghahatid ng mga signal ng impormasyon ay ang pagpapanatili ng isang pagkakaiba sa transmembrane sa mga konsentrasyon ng mga ion ng mineral. Na + , K + , Ca 2+. Ang cell ay gumugugol ng malaking bahagi ng metabolic energy nito sa pagpapanatili ng mga gradient ng konsentrasyon ng mga ion na ito. Ang enerhiya ng mga potensyal na electrochemical na nakaimbak sa mga ionic gradient ay nagsisiguro ng patuloy na kahandaan ng plasma membrane ng cell upang tumugon sa stimuli. Ang pagpasok ng calcium sa cytoplasm mula sa intercellular na kapaligiran o mula sa mga organelle ng cell ay nagsisiguro sa pagtugon ng maraming mga cell sa mga hormonal signal, kinokontrol ang paglabas ng mga neurotransmitters sa, at paglulunsad.

kanin. Pag-uuri ng mga uri ng transportasyon

Upang maunawaan ang mga mekanismo ng pagpasa ng mga sangkap sa pamamagitan ng mga lamad ng cell, kinakailangang isaalang-alang ang parehong mga katangian ng mga sangkap na ito at ang mga katangian ng mga lamad. Ang mga transported substance ay naiiba sa molekular na timbang, inilipat na singil, solubility sa tubig, mga lipid, at ilang iba pang mga katangian. Ang plasma at iba pang mga lamad ay kinakatawan ng malalawak na bahagi ng mga lipid kung saan ang mga nalulusaw sa taba na non-polar na mga sangkap ay madaling nagkakalat at ang mga sangkap na nalulusaw sa tubig at tubig na may likas na polar ay hindi pumasa. Para sa paggalaw ng transmembrane ng mga sangkap na ito, ang pagkakaroon ng mga espesyal na channel sa mga lamad ng cell ay kinakailangan. Ang transportasyon ng mga molekula ng mga polar na sangkap ay nagiging mas mahirap sa pagtaas ng kanilang laki at singil (sa kasong ito, kinakailangan ang mga karagdagang mekanismo ng paglipat). Ang paglipat ng mga sangkap laban sa konsentrasyon at iba pang mga gradient ay nangangailangan din ng pakikilahok ng mga espesyal na carrier at pagkonsumo ng enerhiya (Larawan 1).

kanin. 1. Simple, pinadali ang pagsasabog at aktibong transportasyon ng mga sangkap sa mga lamad ng cell

Para sa paggalaw ng transmembrane ng mga macromolecular compound, supramolecular particle at mga bahagi ng cell na hindi makakapasok sa mga channel ng lamad, ginagamit ang mga espesyal na mekanismo - phagocytosis, pinocytosis, exocytosis, at paglipat sa pamamagitan ng mga intercellular space. Kaya, ang paggalaw ng transmembrane ng iba't ibang mga sangkap ay maaaring isagawa gamit ang iba't ibang mga pamamaraan, na kadalasang nahahati ayon sa mga palatandaan ng pakikilahok ng mga espesyal na carrier sa kanila at pagkonsumo ng enerhiya. Mayroong passive at aktibong transportasyon sa mga lamad ng cell.

Passive na transportasyon- paglipat ng mga sangkap sa pamamagitan ng isang biomembrane kasama ang isang gradient (konsentrasyon, osmotic, hydrodynamic, atbp.) at walang pagkonsumo ng enerhiya.

aktibong transportasyon- ang paglipat ng mga sangkap sa pamamagitan ng isang biomembrane laban sa isang gradient at may pagkonsumo ng enerhiya. Sa mga tao, 30-40% ng lahat ng enerhiya na nabuo sa panahon ng metabolic reaksyon ay ginugol sa ganitong uri ng transportasyon. Sa mga bato, 70-80% ng oxygen na natupok ay ginagamit para sa aktibong transportasyon.

Passive na transportasyon ng mga sangkap

Sa ilalim passive na transportasyon maunawaan ang paglipat ng isang substance sa pamamagitan ng mga lamad kasama ang iba't ibang uri ng gradients (electrochemical potential, substance concentration, electric field, osmotic pressure, atbp.), na hindi nangangailangan ng direktang paggasta ng enerhiya para sa pagpapatupad nito. Ang passive transport ng mga substance ay maaaring mangyari sa pamamagitan ng simple at facilitated diffusion. Ito ay kilala na sa ilalim pagsasabog maunawaan ang magulong paggalaw ng mga particle ng bagay sa iba't ibang media, dahil sa enerhiya ng mga thermal vibrations nito.

Kung ang molekula ng isang sangkap ay neutral sa kuryente, kung gayon ang direksyon ng pagsasabog ng sangkap na ito ay matutukoy lamang sa pamamagitan ng pagkakaiba (gradient) ng mga konsentrasyon ng sangkap sa media na pinaghihiwalay ng lamad, halimbawa, sa labas at sa loob ng cell o sa pagitan ng mga compartment nito. Kung ang isang molekula, mga ion ng isang substansiya ay nagdadala ng isang electric charge, kung gayon ang pagsasabog ay maaapektuhan ng parehong pagkakaiba sa mga konsentrasyon, ang laki ng singil ng sangkap na ito, at ang presensya at tanda ng mga singil sa magkabilang panig ng lamad. Tinutukoy ng algebraic na kabuuan ng mga puwersa ng konsentrasyon at mga electrical gradient sa lamad ang magnitude ng electrochemical gradient.

simpleng pagsasabog Isinasagawa ito dahil sa pagkakaroon ng mga gradient ng konsentrasyon ng isang tiyak na sangkap, electric charge o osmotic pressure sa pagitan ng mga gilid ng cell membrane. Halimbawa, ang average na nilalaman ng Na+ ions sa plasma ng dugo ay 140 mM/l, at sa erythrocytes ito ay humigit-kumulang 12 beses na mas mababa. Ang pagkakaiba sa konsentrasyon (gradient) na ito ay lumilikha ng puwersang nagtutulak na nagsisiguro sa paglipat ng sodium mula sa plasma patungo sa mga pulang selula ng dugo. Gayunpaman, ang rate ng naturang paglipat ay mababa, dahil ang lamad ay may napakababang pagkamatagusin para sa Na + ions. Ang pagkamatagusin ng lamad na ito para sa potasa ay mas malaki. Ang enerhiya ng cellular metabolism ay hindi ginugol sa mga proseso ng simpleng pagsasabog.

Ang rate ng simpleng pagsasabog ay inilarawan ng Fick equation:

dm/dt = -kSΔC/x,

saan dm/ dt- ang dami ng substance na nagkakalat sa bawat yunit ng oras; sa - diffusion coefficient na nagpapakilala sa permeability ng lamad para sa isang diffusing substance; S- lugar ng ibabaw ng pagsasabog; ∆C ay ang pagkakaiba sa mga konsentrasyon ng sangkap sa magkabilang panig ng lamad; X ay ang distansya sa pagitan ng mga diffusion point.

Mula sa pagsusuri ng equation ng diffusion, malinaw na ang rate ng simpleng diffusion ay direktang proporsyonal sa gradient ng konsentrasyon ng substance sa pagitan ng mga gilid ng lamad, ang permeability ng lamad para sa isang partikular na substance, at ang diffusion surface area.

Malinaw na ang pinakamadaling ilipat sa lamad sa pamamagitan ng pagsasabog ay ang mga sangkap na iyon, na ang pagsasabog ay isinasagawa kapwa kasama ang gradient ng konsentrasyon at kasama ang gradient ng electric field. Gayunpaman, ang isang mahalagang kondisyon para sa pagsasabog ng mga sangkap sa pamamagitan ng mga lamad ay ang mga pisikal na katangian ng lamad at, sa partikular, ang pagkamatagusin nito sa sangkap. Halimbawa, ang mga Na+ ions, na ang konsentrasyon ay mas mataas sa labas ng cell kaysa sa loob nito, at ang panloob na ibabaw ng plasma membrane ay negatibong sisingilin, ay dapat na madaling kumalat sa cell. Gayunpaman, ang rate ng diffusion ng Na+ ions sa pamamagitan ng plasma membrane ng cell sa pahinga ay mas mababa kaysa sa K+ ions, na nagkakalat sa kahabaan ng gradient ng konsentrasyon mula sa cell, dahil ang permeability ng membrane sa rest para sa K+ ions ay mas mataas kaysa sa para sa Na+ ion.

Dahil ang mga hydrocarbon radical ng phospholipids na bumubuo sa bilayer ng lamad ay may mga hydrophobic na katangian, ang mga sangkap na may likas na hydrophobic, sa partikular, ay madaling natutunaw sa mga lipid (steroid, thyroid hormone, ilang narcotic substance, atbp.), ay madaling kumalat sa pamamagitan ng lamad. Ang mga low-molecular substance na hydrophilic na kalikasan, mga mineral ions, ay nagkakalat sa pamamagitan ng mga passive ion channel ng mga lamad na nabuo ng channel-forming na mga molekula ng protina, at, marahil, sa pamamagitan ng mga depekto sa pag-iimpake sa lamad ng mga molekulang phospholioid na lumitaw at nawawala sa lamad bilang isang resulta. ng thermal fluctuations.

Ang pagsasabog ng mga sangkap sa mga tisyu ay maaaring isagawa hindi lamang sa pamamagitan ng mga lamad ng cell, kundi pati na rin sa pamamagitan ng iba pang mga istrukturang morphological, halimbawa, mula sa laway papunta sa dentinal tissue ng ngipin sa pamamagitan ng enamel nito. Sa kasong ito, ang mga kondisyon para sa pagpapatupad ng pagsasabog ay nananatiling pareho sa pamamagitan ng mga lamad ng cell. Halimbawa, para sa pagsasabog ng oxygen, glucose, mineral ions mula sa laway papunta sa mga tisyu ng ngipin, ang kanilang konsentrasyon sa laway ay dapat lumampas sa konsentrasyon sa mga tisyu ng ngipin.

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang mga non-polar at maliliit na neutral na mga molekulang polar ay maaaring dumaan sa makabuluhang dami sa pamamagitan ng phospholipid bilayer sa pamamagitan ng simpleng pagsasabog. Ang transportasyon ng mga makabuluhang halaga ng iba pang mga polar molecule ay isinasagawa ng mga protina ng carrier. Kung ang pakikilahok ng isang carrier ay kinakailangan para sa transmembrane transition ng isang substance, kung gayon ang terminong "diffusion" ay kadalasang ginagamit sa halip na ang termino transportasyon ng isang sangkap sa isang lamad.

Magaan na pagsasabog, pati na rin ang simpleng "pagsasabog" ng isang sangkap, ay isinasagawa kasama ang gradient ng konsentrasyon nito, ngunit hindi katulad ng simpleng pagsasabog, ang isang tiyak na molekula ng protina, ang carrier, ay kasangkot sa paglipat ng isang sangkap sa pamamagitan ng lamad (Larawan 2).

Pinadali ang pagsasabog- Ito ay isang uri ng passive transfer ng mga ions sa pamamagitan ng biological membranes, na isinasagawa kasama ang isang gradient ng konsentrasyon sa tulong ng isang carrier.

Ang paglipat ng isang sangkap sa tulong ng isang carrier protein (transporter) ay batay sa kakayahan ng molekula ng protina na ito na maisama sa lamad, tumagos dito at bumubuo ng mga channel na puno ng tubig. Ang carrier ay maaaring baligtarin na magbigkis sa inilipat na substansiya at sa parehong oras ay binabaligtad ang pagbabago nito.

Ipinapalagay na ang carrier protein ay may kakayahang nasa dalawang conformational states. Halimbawa, sa isang estado a ang protina na ito ay may kaugnayan sa dinadalang substansiya, ang mga lugar na nagbubuklod nito ay nakabukas sa loob at ito ay bumubuo ng isang butas na bukas sa isang gilid ng lamad.

kanin. 2. Pinadali ang pagsasabog. Paglalarawan sa teksto

Ang pagkakaroon ng pakikipag-ugnay sa sangkap, binabago ng protina ng carrier ang conform nito at pumasa sa estado 6 . Sa panahon ng pagbabagong ito ng conformational, ang carrier ay nawawala ang pagkakaugnay nito para sa inilipat na substansiya, ito ay inilabas mula sa pagkakatali nito sa carrier at inilipat sa isang butas ng butas sa kabilang panig ng lamad. Pagkatapos nito, ang protina ay muling bumalik sa estado a. Ang transporter na ito ng isang substance sa pamamagitan ng transporter protein sa isang lamad ay tinatawag uniport.

Sa pamamagitan ng pinadali na pagsasabog, ang mababang molekular na timbang na mga sangkap tulad ng glucose ay maaaring madala mula sa mga interstitial na espasyo patungo sa mga selula, mula sa dugo patungo sa utak, ang ilang mga amino acid at glucose mula sa pangunahing ihi ay maaaring ma-reabsorbed sa dugo sa renal tubules, ang mga amino acid at monosaccharides ay maaaring ma-absorb mula sa bituka. Ang rate ng transportasyon ng mga sangkap sa pamamagitan ng facilitated diffusion ay maaaring umabot ng hanggang 10 8 particle bawat segundo sa pamamagitan ng channel.

Sa kaibahan sa rate ng paglipat ng isang substance sa pamamagitan ng simpleng diffusion, na direktang proporsyonal sa pagkakaiba sa mga konsentrasyon nito sa magkabilang panig ng lamad, ang rate ng paglipat ng substance sa panahon ng facilitated diffusion ay tumataas sa proporsyon sa pagtaas ng pagkakaiba. sa mga konsentrasyon ng isang sangkap hanggang sa isang tiyak na pinakamataas na halaga, kung saan hindi ito tumataas, sa kabila ng pagtaas ng pagkakaiba sa mga konsentrasyon ng sangkap sa magkabilang panig ng lamad. Ang pagkamit ng pinakamataas na rate (saturation) ng paglipat sa proseso ng pinadali na pagsasabog ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na sa pinakamataas na rate, ang lahat ng mga molekula ng protina ng carrier ay kasangkot sa paglipat.

pagsasabog ng palitan- sa ganitong uri ng transportasyon ng mga sangkap, ang isang pagpapalitan ng mga molekula ng parehong sangkap na matatagpuan sa iba't ibang panig ng lamad ay maaaring mangyari. Ang konsentrasyon ng sangkap sa bawat panig ng lamad ay nananatiling hindi nagbabago.

Ang variation ng exchange diffusion ay ang pagpapalitan ng isang molekula ng isang substance para sa isa o higit pang molekula ng isa pang substance. Halimbawa, sa makinis na mga selula ng kalamnan ng mga daluyan ng dugo at bronchi, sa mga contractile myocytes ng puso, ang isa sa mga paraan upang alisin ang mga Ca2+ ions mula sa mga selula ay ang pagpapalit sa kanila ng mga extracellular Na+ ions. Para sa bawat tatlong ions ng papasok na Na+, isang Ca2+ ion ang inalis mula sa cell. Ang isang interdependent (kaisa) na paggalaw ng Na + at Ca 2+ sa pamamagitan ng lamad sa magkasalungat na direksyon ay nilikha (ang ganitong uri ng transportasyon ay tinatawag na antiport). Kaya, ang cell ay napalaya mula sa labis na halaga ng Ca 2+ ions, na isang kinakailangang kondisyon para sa pagpapahinga ng makinis na myocytes o cardiomyocytes.

Aktibong transportasyon ng mga sangkap

aktibong transportasyon mga sangkap sa pamamagitan ng - ito ay ang paglipat ng mga sangkap laban sa kanilang mga gradients, na isinasagawa sa paggasta ng metabolic energy. Ang ganitong uri ng transportasyon ay naiiba sa passive na ang paglipat ay isinasagawa hindi kasama ang gradient, ngunit laban sa mga gradient ng konsentrasyon ng sangkap, at ginagamit nito ang enerhiya ng ATP o iba pang mga uri ng enerhiya, ang paglikha kung saan ginugol ang ATP. kanina. Kung ang direktang mapagkukunan ng enerhiya na ito ay ATP, kung gayon ang naturang paglipat ay tinatawag na pangunahing aktibo. Kung ang paglipat ay gumagamit ng enerhiya (konsentrasyon, kemikal, electrochemical gradients), na dati nang nakaimbak dahil sa pagpapatakbo ng mga ion pump na kumonsumo ng ATP, kung gayon ang naturang transportasyon ay tinatawag na pangalawang aktibo, pati na rin ang conjugated. Ang isang halimbawa ng pinagsama, pangalawang-aktibong transportasyon ay ang pagsipsip ng glucose sa bituka at ang reabsorption nito sa mga bato na may partisipasyon ng mga Na ions at GLUT1 transporter.

Salamat sa aktibong transportasyon, ang mga puwersa ng hindi lamang konsentrasyon, kundi pati na rin ang mga de-koryenteng, electrochemical at iba pang mga gradient ng sangkap ay maaaring pagtagumpayan. Bilang isang halimbawa ng pagpapatakbo ng pangunahing aktibong transportasyon, maaari nating isaalang-alang ang pagpapatakbo ng Na + -, K + - pump.

Ang aktibong paglipat ng Na + at K + ions ay ibinibigay ng isang protina-enzyme - Na + -, K + -ATP-ase, na may kakayahang hatiin ang ATP.

Ang Protein Na K -ATPase ay nakapaloob sa cytoplasmic membrane ng halos lahat ng mga cell ng katawan, na nagkakahalaga ng 10% o higit pa sa kabuuang nilalaman ng protina sa cell. Higit sa 30% ng kabuuang metabolic energy ng cell ang ginugugol sa pagpapatakbo ng pump na ito. Ang Na + -, K + -ATPase ay maaaring nasa dalawang conformational states - S1 at S2. Sa estado ng S1, ang protina ay may affinity para sa Na ion at 3 Na ions na nakakabit sa tatlong high-affinity binding site nito na nakabukas sa loob ng cell. Ang pagdaragdag ng Na ion ay nagpapasigla sa aktibidad ng ATPase, at bilang isang resulta ng ATP hydrolysis, Na + -, K + -ATPase ay phosphorylated dahil sa paglipat ng isang phosphate group dito at nagsasagawa ng isang conformational transition mula sa estado ng S1 hanggang sa S2 estado (Larawan 3).

Bilang isang resulta ng isang pagbabago sa spatial na istraktura ng protina, ang mga nagbubuklod na site ng Na ions ay bumaling sa panlabas na ibabaw ng lamad. Ang pagkakaugnay ng mga nagbubuklod na site para sa mga Na+ ion ay mabilis na bumababa, at, na inilabas mula sa bono sa protina, ito ay inilipat sa extracellular space. Sa S2 conformational state, ang affinity ng Na + -, K-ATPase center para sa K ions ay tumataas at sila ay nag-attach ng dalawang K ions mula sa extracellular na kapaligiran. Ang pagdaragdag ng mga K ion ay nagdudulot ng dephosphorylation ng protina at ang reverse conformational transition nito mula sa estado ng S2 patungo sa estado ng S1. Kasama ang pag-ikot ng mga nagbubuklod na sentro sa panloob na ibabaw ng lamad, dalawang K ion ang pinakawalan mula sa bono sa carrier at inilipat sa loob. Ang ganitong mga siklo ng paglipat ay paulit-ulit sa isang rate na sapat upang mapanatili ang isang hindi pantay na pamamahagi ng mga Na+ at K+ ions sa cell at intercellular medium sa resting cell at, bilang kinahinatnan, upang mapanatili ang isang medyo pare-pareho ang potensyal na pagkakaiba sa buong lamad ng mga excitable na mga cell.

kanin. 3. Schematic na representasyon ng pagpapatakbo ng Na + -, K + -pump

Ang sangkap na strophanthin (ouabain), na nakahiwalay sa planta ng foxglove, ay may partikular na kakayahan na harangan ang gawain ng Na + -, K + - pump. Matapos ang pagpapakilala nito sa katawan, bilang isang resulta ng blockade ng pumping out ang Na + ion mula sa cell, isang pagbawas sa kahusayan ng Na + -, Ca 2 -exchange na mekanismo at ang akumulasyon ng Ca 2+ ions sa contractile Ang mga cardiomyocytes ay sinusunod. Ito ay humahantong sa isang pagtaas sa myocardial contraction. Ang gamot ay ginagamit upang gamutin ang kakulangan ng pumping function ng puso.

Bilang karagdagan sa Na "-, K + -ATPase, may ilang higit pang mga uri ng transport ATPase, o ion pump. Kabilang sa mga ito ang isang pump na nagdadala ng hydrogen run (mitochondria ng mga cell, epithelium ng renal tubules, parietal cells ng tiyan calcium pumps (pacemaker at contractile cells ng puso, muscle cells ng striated at makinis na kalamnan). mga pasilidad sa imbakan (cistern, longitudinal tubules ng sarcoplasmic reticulum).

Sa ilang mga cell, ang mga puwersa ng transmembrane electrical potential difference at ang sodium concentration gradient, na nagreresulta mula sa pagpapatakbo ng Na + -, Ca 2+ pump, ay ginagamit upang ipatupad ang pangalawang aktibong uri ng paglipat ng sangkap sa pamamagitan ng cell membrane.

pangalawang aktibong transportasyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na ang paglipat ng isang sangkap sa pamamagitan ng lamad ay isinasagawa dahil sa gradient ng konsentrasyon ng isa pang sangkap, na nilikha ng mekanismo ng aktibong transportasyon na may paggasta ng enerhiya ng ATP. Mayroong dalawang uri ng pangalawang aktibong transportasyon: symport at antiport.

Symport tinatawag na paglipat ng isang sangkap, na nauugnay sa sabay-sabay na paglipat ng isa pang sangkap sa parehong direksyon. Ang mekanismo ng symport ay nagdadala ng yodo mula sa extracellular space sa mga thyrocytes ng thyroid gland, glucose at amino acids sa panahon ng kanilang pagsipsip mula sa maliit na bituka patungo sa mga enterocytes.

Antiport tinatawag na paglipat ng isang sangkap, na nauugnay sa sabay-sabay na paglipat ng isa pang sangkap, ngunit sa kabaligtaran ng direksyon. Ang isang halimbawa ng isang antiport na mekanismo ng paglipat ay ang gawain ng naunang nabanggit na Na + -, Ca 2+ - exchanger sa cardiomyocytes, K + -, H + - mekanismo ng palitan sa epithelium ng renal tubules.

Mula sa mga halimbawa sa itaas makikita na ang pangalawang aktibong transportasyon ay isinasagawa sa pamamagitan ng paggamit ng gradient forces ng Na+ ions o K+ ions. Ang Na + ion o K ion ay gumagalaw sa lamad patungo sa mas mababang konsentrasyon nito at humihila ng isa pang sangkap kasama nito. Sa kasong ito, karaniwang ginagamit ang isang partikular na protina ng carrier na nakapaloob sa lamad. Halimbawa, ang transportasyon ng mga amino acid at glucose sa panahon ng kanilang pagsipsip mula sa maliit na bituka papunta sa dugo ay nangyayari dahil sa ang katunayan na ang lamad carrier protina ng epithelium ng bituka pader ay nagbubuklod sa amino acid (glucose) at ang Na + ion at pagkatapos lamang baguhin ang posisyon nito sa lamad sa paraang inililipat nito ang amino acid ( glucose) at Na+ ion sa cytoplasm. Para sa pagpapatupad ng naturang transportasyon, kinakailangan na ang konsentrasyon ng Na + ion sa labas ng cell ay mas mataas kaysa sa loob, na sinisiguro ng patuloy na gawain ng Na +, K + - ATP-ase at ang paggasta ng metabolic energy .

Passive na transportasyon kasama ang simple at pinadali na pagsasabog - mga proseso na hindi nangangailangan ng paggasta ng enerhiya. Ang pagsasabog ay ang transportasyon ng mga molekula at ion sa isang lamad mula sa isang lugar na may mataas na konsentrasyon patungo sa isang lugar na may mababang konsentrasyon. Gumagalaw ang mga sangkap sa isang gradient ng konsentrasyon. Ang pagsasabog ng tubig sa mga semipermeable na lamad ay tinatawag na osmosis. Nagagawa rin ng tubig na dumaan sa mga pores ng lamad na nabuo ng mga protina at transport molecule at mga ion ng mga substance na natunaw dito.Ang mekanismo ng simpleng diffusion ay nagsasagawa ng paglipat ng maliliit na molecule (halimbawa, O2, H2O, CO2); ang prosesong ito ay may maliit na pagtitiyak at nagpapatuloy sa bilis na proporsyonal sa gradient ng konsentrasyon ng mga dinadalang molekula sa magkabilang panig ng lamad. Ang facilitated diffusion ay nangyayari sa pamamagitan ng mga channel at/o carrier protein na partikular para sa mga molecule na dinadala. Ang mga channel ng ion ay mga transmembrane na protina na bumubuo ng maliliit na butas ng tubig kung saan dinadala ang maliliit na molekula at ion na nalulusaw sa tubig kasama ang electrochemical gradient. Ang mga protina ng carrier ay mga transmembrane protein din na sumasailalim sa nababaligtad na mga pagbabago sa conformational na nagsisiguro sa pagdadala ng mga partikular na molekula sa plasmalemma. Gumagana sila sa mga mekanismo ng parehong passive at aktibong transportasyon.

aktibong transportasyon ay isang prosesong masinsinang enerhiya dahil sa kung saan ang paglipat ng mga molekula ay isinasagawa sa tulong ng mga protina ng carrier laban sa isang electrochemical gradient. Ang isang halimbawa ng isang mekanismo na nagbibigay ng oppositely directed aktibong transportasyon ng mga ions ay ang sodium-potassium pump (kinakatawan ng carrier protein Na + -K + -ATPase), dahil sa kung saan ang Na + ions ay inalis mula sa cytoplasm, at K + ions. ay sabay-sabay na inililipat dito. Ang konsentrasyon ng K + sa loob ng cell ay 10-20 beses na mas mataas kaysa sa labas, at ang konsentrasyon ng Na ay vice versa. Ang pagkakaibang ito sa mga konsentrasyon ng ion ay tinitiyak ng pagpapatakbo ng (Na * -K *> pump. Upang mapanatili ang konsentrasyong ito, tatlong Na ions ang inililipat mula sa cell para sa bawat dalawang K * ions papunta sa cell. Ang prosesong ito ay nagsasangkot ng isang protina sa ang lamad na gumaganap bilang isang enzyme na sumisira sa ATP, na naglalabas ng enerhiya na kailangan upang patakbuhin ang bomba.
Ang pakikilahok ng mga tiyak na protina ng lamad sa passive at aktibong transportasyon ay nagpapahiwatig ng mataas na pagtitiyak ng prosesong ito. Ang mekanismong ito ay nagpapanatili ng katatagan ng dami ng cell (sa pamamagitan ng pag-regulate ng osmotic pressure), pati na rin ang potensyal ng lamad. Ang aktibong transportasyon ng glucose sa cell ay isinasagawa ng isang carrier protein at pinagsama sa unidirectional na paglipat ng Na + ion.

Magaang transportasyon Ang mga ion ay pinamagitan ng mga espesyal na protina ng transmembrane - mga channel ng ion na nagbibigay ng pumipili na paglipat ng ilang mga ion. Ang mga channel na ito ay binubuo ng mismong sistema ng transportasyon at isang mekanismo ng gate na nagbubukas ng channel sa loob ng ilang oras bilang tugon sa (a) pagbabago sa potensyal ng lamad, (b) mekanikal na pagkilos (halimbawa, sa mga selula ng buhok ng panloob na tainga), (c) pagbibigkis ng isang ligand (nag-signal na molekula o ion).

Transport sa buong lamad ng maliliit na molekula.

Ang transportasyon ng lamad ay maaaring may kasamang unidirectional na transportasyon ng mga molekula ng isang sangkap o ang magkasanib na transportasyon ng dalawang magkaibang molekula sa pareho o magkasalungat na direksyon.

Ang iba't ibang mga molekula ay dumadaan dito sa iba't ibang bilis, at kung mas malaki ang sukat ng mga molekula, mas mababa ang bilis ng kanilang pagpasa sa lamad. Tinutukoy ng property na ito ang plasma membrane bilang isang osmotic barrier. Ang tubig at ang mga gas na natunaw dito ay may pinakamataas na lakas ng pagtagos. Ang isa sa mga pinakamahalagang katangian ng lamad ng plasma ay nauugnay sa kakayahang ipasa ang iba't ibang mga sangkap sa loob o labas ng cell. Ito ay kinakailangan upang mapanatili ang katatagan ng komposisyon nito (i.e. homeostasis).

Transportasyon ng ion.

Hindi tulad ng mga artipisyal na bilayer lipid membrane, ang mga natural na lamad, at pangunahin ang plasma membrane, ay may kakayahang maghatid ng mga ion. Ang pagkamatagusin para sa mga ions ay maliit, at ang bilis ng pagpasa ng iba't ibang mga ion ay hindi pareho. Mas mataas na bilis ng paghahatid para sa mga cation (K+, Na+) at mas mababa para sa mga anion (Cl-). Ang transportasyon ng mga ions sa pamamagitan ng plasmalemma ay nangyayari dahil sa pakikilahok sa prosesong ito ng mga protina ng transport ng lamad - permeases. Ang mga protina na ito ay maaaring maghatid ng isang sangkap sa isang direksyon (uniport) o ilang mga sangkap nang sabay-sabay (symport), o, kasama ang pag-import ng isang sangkap, alisin ang isa pa mula sa cell (antiport). Halimbawa, ang glucose ay maaaring makapasok sa mga cell na symporally kasama ang Na+ ion. Maaaring maganap ang transportasyon ng ion kasama ang gradient ng konsentrasyon- pasibo nang walang karagdagang pagkonsumo ng enerhiya. Halimbawa, ang Na+ ion ay pumapasok sa cell mula sa panlabas na kapaligiran, kung saan ang konsentrasyon nito ay mas mataas kaysa sa cytoplasm.

Tila na ang pagkakaroon ng mga channel ng transportasyon ng protina at mga carrier ay dapat humantong sa isang balanse sa mga konsentrasyon ng mga ions at mababang molekular na timbang na mga sangkap sa magkabilang panig ng lamad. Sa katunayan, hindi ito ganoon: ang konsentrasyon ng mga ion sa cytoplasm ng mga selula ay naiiba nang husto hindi lamang sa panlabas na kapaligiran, kundi maging sa plasma ng dugo na naliligo sa mga selula sa katawan ng hayop.

Ito ay lumalabas na sa cytoplasm ang konsentrasyon ng K + ay halos 50 beses na mas mataas, at ang Na + ay mas mababa kaysa sa plasma ng dugo. Bukod dito, ang pagkakaiba na ito ay pinananatili lamang sa isang buhay na cell: kung ang cell ay napatay o ang mga metabolic na proseso sa loob nito ay pinigilan, pagkatapos ng ilang sandali ang mga pagkakaiba sa ionic sa magkabilang panig ng lamad ng plasma ay mawawala. Maaari mo lamang palamigin ang mga cell sa +20C, at pagkaraan ng ilang sandali ang konsentrasyon ng K+ at Na+ sa magkabilang panig ng lamad ay magiging pareho. Kapag ang mga cell ay pinainit, ang pagkakaiba na ito ay naibalik. Ang kababalaghan na ito ay dahil sa ang katunayan na mayroong mga carrier ng protina ng lamad sa mga cell na gumagana laban sa gradient ng konsentrasyon, habang gumugugol ng enerhiya dahil sa ATP hydrolysis. Ang ganitong uri ng trabaho ay tinatawag aktibong transportasyon, at ito ay isinasagawa sa tulong ng protina mga bomba ng ion. Ang plasma membrane ay naglalaman ng dalawang-subunit na molekula (K + + Na +) -pump, na isa ring ATPase. Sa panahon ng operasyon, ang pump na ito ay nagbobomba ng 3 Na+ ions sa isang cycle at nagbomba ng 2 K+ ions sa cell laban sa gradient ng konsentrasyon. Sa kasong ito, ang isang molekula ng ATP ay ginugol, na napupunta sa ATPase phosphorylation, bilang isang resulta kung saan ang Na + ay inilipat sa pamamagitan ng lamad mula sa cell, at ang K + ay nakakakuha ng pagkakataon na magbigkis sa molekula ng protina at pagkatapos ay inilipat sa cell. Bilang resulta ng aktibong transportasyon sa tulong ng mga bomba ng lamad, ang konsentrasyon ng divalent cations Mg2+ at Ca2+ ay kinokontrol din sa cell, gayundin sa pagkonsumo ng ATP.

Kaya, ang aktibong transportasyon ng glucose, na symportically (sabay-sabay) ay pumapasok sa cell kasama ang daloy ng passively transported Na+ ion, ay depende sa aktibidad ng (K+ + Na+) pump. Kung ito (K + -Na +) - pump ay naharang, pagkatapos ay sa lalong madaling panahon ang pagkakaiba sa konsentrasyon ng Na + sa magkabilang panig ng lamad ay mawawala, habang ang pagsasabog ng Na + sa cell ay bababa, at sa parehong oras titigil ang daloy ng glucose sa cell. Sa sandaling ang gawain ng (K + -Na +) -ATPase ay naibalik at ang pagkakaiba sa konsentrasyon ng mga ions ay nalikha, ang nagkakalat na daloy ng Na + ay agad na tumataas at sa parehong oras ang transportasyon ng glucose. Katulad nito, sa pamamagitan ng lamad at daloy ng mga amino acid, na dinadala ng mga espesyal na protina ng carrier na gumagana bilang mga symport system, sabay-sabay na nagdadala ng mga ion.

Ang aktibong transportasyon ng mga asukal at amino acid sa mga selulang bacterial ay dahil sa isang gradient ng mga hydrogen ions. Sa sarili nito, ang pakikilahok ng mga espesyal na protina ng lamad na kasangkot sa passive o aktibong transportasyon ng mababang molekular na timbang na mga compound ay nagpapahiwatig ng mataas na pagtitiyak ng prosesong ito. Kahit na sa kaso ng passive ion transport, ang mga protina ay "nakikilala" ang isang ibinigay na ion, nakikipag-ugnayan dito, nagbubuklod.

partikular, baguhin ang kanilang conformation at function. Dahil dito, na sa halimbawa ng transportasyon ng mga simpleng sangkap, ang mga lamad ay kumikilos bilang mga analyzer, bilang mga receptor. Ang papel na ito ng receptor ay lalo na ipinapakita kapag ang mga biopolymer ay hinihigop ng cell.

At aktibo transportasyon. Ang passive transport ay nangyayari nang walang pagkonsumo ng enerhiya kasama ang isang electrochemical gradient. Kasama sa mga passive ang pagsasabog (simple at pinadali), osmosis, pagsasala. Ang aktibong transportasyon ay nangangailangan ng enerhiya at nangyayari sa kabila ng isang konsentrasyon o electrical gradient.
aktibong transportasyon
Ito ang transportasyon ng mga sangkap sa kabila ng konsentrasyon o electrical gradient, na nangyayari sa mga gastos sa enerhiya. Mayroong pangunahing aktibong transportasyon, na nangangailangan ng enerhiya ng ATP, at pangalawa (ang paglikha ng mga gradient ng konsentrasyon ng ion sa magkabilang panig ng lamad dahil sa ATP, at ang enerhiya ng mga gradient na ito ay ginagamit na para sa transportasyon).
Ang pangunahing aktibong transportasyon ay malawakang ginagamit sa katawan. Ito ay kasangkot sa paglikha ng pagkakaiba sa mga potensyal na elektrikal sa pagitan ng panloob at panlabas na mga gilid ng lamad ng cell. Sa tulong ng aktibong transportasyon, ang iba't ibang mga konsentrasyon ng Na +, K +, H +, SI "" at iba pang mga ions ay nilikha sa gitna ng cell at sa extracellular fluid.
Ang transportasyon ng Na+ at K+ - Na+,-K+-Hacoc ay mas napag-aralan. Ang transportasyong ito ay nangyayari sa partisipasyon ng isang globular na protina na may molekular na timbang na humigit-kumulang 100,000. Ang protina ay may tatlong Na + binding site sa panloob na ibabaw at dalawang K + binding site sa panlabas na ibabaw. Mayroong mataas na aktibidad ng ATPase sa panloob na ibabaw ng protina. Ang enerhiya na nabuo sa panahon ng ATP hydrolysis ay humahantong sa mga pagbabago sa conformational sa protina at, sa parehong oras, tatlong Na + ions ay inalis mula sa cell at dalawang K + ions ay ipinakilala dito. Sa tulong ng naturang pump, isang mataas na konsentrasyon ng Na + sa extracellular fluid at isang mataas na konsentrasyon ng K + - sa cell.
Kamakailan lamang, ang Ca2+ pump ay masinsinang pinag-aralan, dahil sa kung saan ang konsentrasyon ng Ca2+ sa cell ay libu-libong beses na mas mababa kaysa sa labas nito. Mayroong Ca2 + na mga bomba sa lamad ng cell at sa mga organel ng cell (sarcoplasmic reticulum, mitochondria). Ang mga bomba ng Ca2+ ay gumagana din sa gastos ng protina ng carrier sa mga lamad. Ang protina na ito ay may mataas na aktibidad ng ATPase.
pangalawang aktibong transportasyon. Dahil sa pangunahing aktibong transportasyon, ang isang mataas na konsentrasyon ng Na + ay nilikha sa labas ng cell, ang mga kondisyon ay lumitaw para sa pagsasabog ng Na + sa cell, ngunit kasama ang Na +, ang iba pang mga sangkap ay maaaring makapasok dito. Ang transportasyong ito "ay nakadirekta sa isang direksyon, ay tinatawag na symporta. Kung hindi man, ang pagpasok ng Na + ay pinasisigla ang paglabas ng isa pang sangkap mula sa cell, ito ay dalawang daloy na nakadirekta sa iba't ibang direksyon - isang antiport.
Ang isang halimbawa ng isang symport ay ang transportasyon ng glucose o mga amino acid kasama ng Na+. Ang carrier protein ay may dalawang site para sa Na + binding at para sa glucose o amino acid binding. Limang magkakahiwalay na protina ang natukoy upang magbigkis ng limang uri ng mga amino acid. Ang iba pang mga uri ng symport ay kilala rin - ang transportasyon ng N + kasama sa cell, K + at Cl- mula sa cell, atbp.
Sa halos lahat ng mga cell, mayroong isang antiport na mekanismo - ang Na + ay pumapasok sa cell, at ang Ca2 + ay umalis dito, o Na + - sa cell, at H + - mula dito.
Mg2 +, Fe2 +, HCO3- at maraming iba pang mga sangkap ay aktibong dinadala sa pamamagitan ng lamad.
Ang Pinocytosis ay isa sa mga uri ng aktibong transportasyon. Ito ay nakasalalay sa katotohanan na ang ilang mga macromolecules (pangunahin ang mga protina, ang mga macromolecule na may diameter na 100-200 nm) ay nakakabit sa mga receptor ng lamad. Ang mga receptor na ito ay tiyak para sa iba't ibang mga protina. Ang kanilang attachment ay sinamahan ng pag-activate ng mga contractile protein ng cell - actin at myosin, na bumubuo at nagsasara ng cavity na may ganitong extracellular protein at isang maliit na halaga ng extracellular fluid. Lumilikha ito ng isang pinocytic vesicle. Naglalabas ito ng mga enzyme na nag-hydrolyze sa protina na ito. Ang mga produktong hydrolysis ay hinihigop ng mga selula. Ang Pinocytosis ay nangangailangan ng enerhiya ng ATP at ang pagkakaroon ng Ca2+ sa extracellular na kapaligiran.
Kaya, maraming mga paraan ng transportasyon ng mga sangkap sa mga lamad ng cell. Ang iba't ibang uri ng transportasyon ay maaaring mangyari sa iba't ibang panig ng cell (sa apical, basal, at lateral membranes). Ang isang halimbawa nito ay ang mga prosesong nagaganap sa

Portal para sa mag-aaral. Pagsasanay sa sarili