1 2.5.3. Виды переноса веществ через мембрану

Вид перемещения вещества через мембрану зависит как от свойств транс­лируемого соединения, так и от особенностей состава и структурной орга-зации мембраны.

Трансмембранный перенос может осуществляться по типу унипорта, сим-г»та или антипорта.

Унипорт — наиболее простой вид переноса какого-либо растворенного ве-гства с одной стороны мембраны на другую, осуществляемый по механизму гостой или облегченной диффузии (рис. 22.10).

При наличии в мембране так называемых котранспортных систем воз-жно перемещение через мембрану двух различных веществ.

Котранспортные системы— это транспортные белки, переносящие сов­местно два различных вещества по типу симпорта или антипорта, т. е. пере­чник имеет центры связывания для обоих веществ.

Симпорт — перенос одного вещества зависит от одновременного (или по-

•еловательного) переноса другого вещества в том же направлении. Напри-

?р. глюкоза, аминокислоты могут транспортироваться №⁺-зависимой систе-

>й симпорта. При этом ион №⁺ транспортируется по градиенту концентра-ции (вторично-активный транспорт), а молекула глюкозы, присоединенная к тому же переносчику, против градиента концентрации.

Антипорт — перенос одного вещества по градиенту концентрации приво­дит к перемещению другого вещества, присоединенного к этому переносчику с другой стороны мембраны в противоположном направлении против гради­ента его концентрации.

22.5.4. Экзоцитоз и эндоцитоз

Крупные макромолекулы (белки, полинуклеотиды или полисахариды). даже крупные частицы могут как поглощаться, так и секретироваться клетка­ми. При их переносе происходит последовательное образование и слияние ок­руженных мембраной пузырьков (везикул), т. е. перенос веществ вместе с частью плазматической мембраны. Если таким путем осуществляется транс­порт растворенных веществ — это пиноцитоз (от греч. пинос — пить), если твердых — фагоцитоз (от греч. фагос — есть, цитос — клетка). При процессе эндоцитоза поглощенное вещество окружается небольшим участком мембра­ны, который вначале впячивается, а затем отщепляется, образуя внутрикле­точный пузырек, содержащий захваченный клеткой материал. Большинство частиц, поглощенных при эндоцитозе, попадает затем в лизосомы, где они подвергаются деградации.

Подобный же процесс, только в обратной последовательности, называет­ся экзоцитозом. В эукариотических клетках постоянно секретируются различ­ные типы молекул с помощью процесса экзоцитоза. Некоторые из них могут оставаться на мембране клетки и становиться ее частью, другие — выходят вс внеклеточное пространство. Так, секреторные белки упаковываются в транс­портные пузырьки в аппарате Гольджи и затем переносятся непосредственно к мембране.

Образование экзоцитозных пузырьков может происходить ритмично, с постоянной скоростью, поглощая внеклеточную жидкость и содержащиеся б ней компоненты. В ряде случаев инициирующим фактором образования вези­кулы является контакт с определенным веществом или это становится воз­можным благодаря наличию в мембране специфических рецепторов, улавли­вающих комплементарные к ним лиганды. Во впячивании мембраны и фор­мировании пузырьков важная роль принадлежит ряду белков. Из них наиболее изучен белковый комплекс — кларитин. В сокращении мембран принимают участие сократительные белки актин и миозин, сходные с подобными белкам и мышечной ткани. Поскольку функционирование сократительных белков нуж­дается в энергии АТФ, процесс эндоцитоза можно отнести к механизму актив­ного трансмембранного переноса веществ.

Большинство эукариотических клеток способно к эндоцитозу, наиболее активны макрофаги, лейкоциты, клетки эпителия кишечника, эндотелия ка­пилляров и др. Следует отметить, что молекулярные механизмы, обеспечи­вающие инициацию и функционирование этого механизма транспорта, во многом еще требуют изучения.

№ 23.

1. Функциональная классификация белков. Представления о роли шаперонов, циклинов и белков теплового шока в жизнедеятельности клеток. Комов.45

2. Краткая характеристика водорастворимых витаминов: тиамина, рибофлавина, никотинамида, пиридоксина, кобаламина, биотина, аскорбиновой, липоевой, пантотеновой и фолевой кислот.

3. Трансдукция внешних сигналов в клетки с помощью ионных, циклазных и инозитолфосфатных механизмов вторых посредников. Роль G-белков и кальмодулина в действии ферментных каскадов протеинкиназ и протеинфосфатаз цитозоля и других органоидов.

1. Биологические функции белков

Множество химических связей, характерных для белковых макромолекул, предопределяет их функциональное многообразие. И действительно, белки обладают множеством различных биологических функций.