Мембранные системы транспорта

Содержание

Слайд 2

Функции транспортных процессов: Регулировка объема клетки, поддержание рН и ионного состава

Функции транспортных процессов:

Регулировка объема клетки, поддержание рН и ионного состава ⇨

успешная работа ферментов;
Получение из среды субстратов энергетического и пластического обмена, выведение токсических веществ;
Создание ионных градиентов ⇨ поддержание мембранных потенциалов, возбудимости.
Слайд 3

Слайд 4

Диффузия определяется: Трансмембранным концентрационным градиентом; Трансмембранным градиентом электрических потенциалов; Коэффициентом проницаемости

Диффузия определяется:

Трансмембранным концентрационным градиентом;
Трансмембранным градиентом электрических потенциалов;
Коэффициентом проницаемости

мембраны для данного вещества;
Градиентом гидростатического давления на мембране;
Температурой;
+ Для облегченной диффузии:
Количеством переносчика;
Быстротой связывания вещества с переносчиком;
Быстротой конформационных изменений нагруженного и ненагруженного переносчика.
Слайд 5

Свободная энергия переноса незаряженного растворенного вещества из отсека 1, где оно

Свободная энергия переноса незаряженного растворенного вещества из отсека 1, где оно

находится в концентрации с1 в отсек 2, где его концентрация равна с2:
Для заряженного вещества – электрохимический потенциал:
где Z – электрический заряд транспортируемого компонента, ΔV – мембранная разность потенциалов и F – число Фарадея (23,062 ккал*В-1*моль-1).
При ΔG>0 транспорт – активный.
Слайд 6

Пассивный транспорт Облегченная диффузия, механизм «пинг-понг». Vmax – максимальная скорость. Константа

Пассивный транспорт

Облегченная диффузия, механизм «пинг-понг».

Vmax – максимальная скорость. Константа Км= концентрация

вещества, при которой скорость составляет половину максимальной.
Слайд 7

Варианты пассивного транспорта Переносчики (транспортёры): транспорт через биологические мембраны ионов и

Варианты пассивного транспорта

Переносчики (транспортёры): транспорт через биологические мембраны ионов и органических

веществ (глюкоза, аминокислоты, креатин, норадреналин, фолаты, лактат, пируват и др.).

Ионные каналы: белковые субъединицы, формирующих в мембране гидрофильную пору.

Поры: заполненный водой канал поры всегда открыт. Белки: порины, перфорины, аквапорины, коннексины и др.

Слайд 8

Активный транспорт Источники энергии: АТФ, трансмембранный потенциал или свет. (Na+, К+)-АТФаза:

Активный транспорт

Источники энергии: АТФ, трансмембранный потенциал или свет.

(Na+, К+)-АТФаза: трансмембранные

потоки Na+, К+ и опосредованно - воды, симпорт и антипорт множества молекул, генерация МПП и ПД;
H+-, К+-АТФаза (насос): участвует в образовании соляной кислоты клетками желудка;
Са2+-транспортирующие АТФазы (Са2+-АТФазы) выкачивают Са2+ из цитоплазмы в обмен на протоны;
Митохондриальная АТФаза типа F (F0F:) - АТФ-синтаза внутренней мембраны митохондрий - катализирует конечный этап синтеза АТФ;
Лизосомальные протонные насосы (Н+-АТФазы типа V): встроены в мембраны лизосом, комплекса Гольджи, секреторных пузырьков: транспортируют H+ из цитозоля в эти мембранные органеллы ⇨ снижение pH.
Слайд 9

(Na++К+)-АТФаза На поддержание градиента концентрации Na+ и К+ затрачивается около 30—

(Na++К+)-АТФаза

На поддержание градиента концентрации Na+ и К+ затрачивается около 30— 40%

АТФ.

Тетрамер α2β2 (270кДа). α-субъединица (95 кДа): участок, осуществляющий гидролиз АТР (на мембране со стороны цитозоля); пронизывает мембрану.
β-субъединица (40 кДа): углеводные цепи на наружной стороне плазматической мембраны.
Один участок фосфорилирования, 3 участка связывания Na+.

Слайд 10

Реакционный цикл (Na++К+)-АТФазы 1) образование комплекса фермента с АТФ на внутренней

Реакционный цикл (Na++К+)-АТФазы

1) образование комплекса фермента с АТФ на внутренней поверхности

мембраны, связывание комплексом трех ионов натрия;
2) фосфорилирование фермента с образованием АДФ;
3) переворот (флип-флоп) фермента внутри мембраны;
4) обмен Na+ на K+ на внешней поверхности мембраны;
6) обратный переворот с переносом K+ внутрь клетки;
7) возвращение фермента в исходное состояние с освобождением K+ и неорганического фосфата.
Слайд 11

Ca2+-АТФаза

Ca2+-АТФаза

Слайд 12

Митохондриальные транспортные системы 1 - переносчик фосфата, 2 - симпорт пирувата,

Митохондриальные транспортные системы

1 - переносчик фосфата,
2 - симпорт пирувата,
3

— переносчик дикарбоксилатов,
4 - переносчик трикар-боксилатов,
5 - переносчик а-кетоглутарата,
6 — переносчик адениновых нуклеотидов.
Имеются также системы переноса аспартата и глутамата, глутамина, орнитина, карнитина.
Слайд 13

Совместное действие переносчика фосфата (I) и переносчика адениновых нуклеотидов (2) в

Совместное действие переносчика фосфата (I) и переносчика адениновых нуклеотидов (2) в

системе синтеза АТФ.
На каждую экспортированную молекулу АТФ в митохондрию поступают три протона. Если же АТР используется внутри митохондрии, то поступают только два протона.
Слайд 14

Глицерофосфатный челночный механизм переноса восстановительных эквивалентов из цитозоля в митохондрию Малатный челночный механизм переноса восстановительных эквивалентов

Глицерофосфатный челночный механизм переноса восстановительных эквивалентов из цитозоля в митохондрию

Малатный челночный

механизм переноса восстановительных эквивалентов
Слайд 15

Эндо- и экзоцитоз Жидкофазный пиноцитоз: неизбирательный; Адсорбционный пиноцитоз: селективный процесс, опосредуемый

Эндо- и экзоцитоз

Жидкофазный пиноцитоз: неизбирательный;
Адсорбционный пиноцитоз: селективный процесс, опосредуемый медиатором. Поглощение

макромолекул в области окаймленных ямок.