26. Пассивный транспорт ионов, общая характеристика, движущая сила.

Для прохождения ионов пассивным путем через мембраны имеются специальные структуры, которые носят название ионных каналов. Ионные каналы обеспечивают быстрый векторный перенос ионов по градиенту электрохимического потенциала. Важной особенностью транспорта через каналы является снижение энергетических затрат на трансмембранный перенос ионов. Ионные каналы формируются интегральными (обычно субъединичными) белками. Они пронизывают мембрану таким образом, что образуется гидрофильная пора. Канал – это белковая макромолекула, образующая пору через двухслойную липидную мембрану. Основные структурные элементы канала: устье – расширенная часть поры, которая находится по обеим сторонам мембраны; узкая часть поры – туннель.

Считают, что конформация канала меняется в ответ на физиологические раздражители, которыми могут быть электрическое поле, химические соединения (медиаторы и др.). Эти конформационные изменения обычно называют воротными. Воротными их называют потому, что, открывая и закрывая канал, они обуславливают движение проникающих через мембрану ионов. Опыты показали, что ворота расположены ближе к внутренней стороне мембраны. Механизмы, которые управляют воротами, т. е. открытием и закрытием канала, получили название сенсоров. Сенсоры могут действовать под влиянием либо электрического поля на мембране, либо химических агентов (медиаторов). Одной из важнейших характеристик ионных каналов является селективность, обусловленная особенностью их строения: диаметром канала, природой и размещением заряженных групп. Большое значение при этом имеют заряды, локализованные непосредственно у входа в канал, где они выполняют функцию селективного фильтра.

27. Транспирация как саморегулирующий процесс.

Транспирация – это физиологический процесс испарения воды растениями. Основным органом транспирации является лист. Следовательно, основную роль в испарении воды играют следующие виды транспирации: устьичная (испарение воды через устьица);кутикулярная (испарение воды с поверхности листа, покрытого кутикулой) перидермальная (через чечевички, стебель, почки). Транспирацию подразделяют на устьичную и внеустьичную (кутикулярная, перидермальная). Большая часть транспирационной воды испаряется с влажной поверхности клеток мезофилла в межклетники, а потом водяной пар через устьица диффундирует в окружающую среду. Поэтому, при устьичной транспирации выделяют такие фазы: испарение воды с поверхности влажных клеточных оболочек; диффузия водяного пара через устьица; движение водяного пара с поверхности листа. Интенсивность или скорость транспирации определяется количеством граммов воды, испаренной с 1 м2 листовой поверхности за 1 час (г Н2О/м2*ч). Редко количество потерянной воды относят не к единице поверхности, а к единице сухой массы растения. Последнее не совсем верно, поскольку при одинаковой массе органы растений могут иметь разную поверхность. Обычно скорость транспирации колеблется в интервале от 15 до 250 г/м2*ч, а ночью снижается до 7–20 г/м2*ч. Если провести приблизительные расчеты, то можно показать, что 1 га пашни за счет только транспирации теряет 100 т воды за день. Кутикулярная транспирация для молодых листьев составляет 1/3– 1/2 общей интенсивности испарения, у взрослых листьев в 10 раз слабее. У суккулентов (например, кактусов) кутикулярная транспирация вообще отсутствует. У сахарного тростника ее интенсивность почти равна устьичной, так как некоторые из клеток верхней эпидермы имеют тонкие оболочки. Транспирация через чечевички, стебель, почки (перидермальная) по интенсивности небольшая.