Вопрос №82

Избирательная проницаемость мембран. Механизм переноса веществ через мембрану.

скорость прохождения веществ меняется в зависимости от физиологического состояния клетки или органеллы. Благодаря избирательной проницаемости они регулируют транспорт веществ между наружной средой и клеткой, между органеллами цитоплазмой и т. д. Регулируя поступление веществ в клетку и их выведение, мембраны тем самым регулируют скорость и направление биохимических реакций, которые составляют основу обмена веществ организма. Сама избирательная проницаемость мембран зависит от обмена веществ в клетке.

Мембраны регулируют обмен веществ и другим способом – изменяя активность ферментов. Некоторые ферменты активны только тогда, когда они прикреплены к мембране, другие, наоборот, в этом состоянии не проявляют активности и начинают действовать только после того, как мембрана выпустит их на «свободу». Изменение проницаемости мембраны может способствовать контакту фермента с субстратом, после чего начинается химическая реакция, которая сначала была невозможна.

Мембранные ферменты работают хорошо только тогда, когда они находятся в контакте с липидами. В присутствии липидов может меняться форма молекул мембранных белков – ферментов, таким образом, что их активные центры становятся доступным для субстрата. Кроме того, локализация фермента на мембране определяет место данной реакции в клетке.

Другой важной стороной ферментативной деятельности мембран является координация химических реакций, проходящих в клетках. Когда несколько ферментов катализируют цепь реакций, в которой продукт первой реакции служит субстратом для другой и т. д., то эти ферменты располагаются на мембране в определенной последовательности, образуя мультиферментную систему. Таких систем в мембране много, например цепь дыхательных ферментов. В этом случае ферменты располагаются в строгой последовательности с минимальным расстоянием между ними.

Механизмы транспорта веществ через мембрану

1. Простая диффузия жирорастворимых (гидрофобных) веществ через жировой слой мембраны. Это пассивный процесс под действием градиента (перепада) концентрации вещества по разные стороны мембраны.

2. Неуправляемая диффузия (пассивный перенос) водорастворимых веществ через постоянно открытые ионные каналы мембраны.

3. Управляемая диффузия (управляемый пассивный перенос) водорастворимых веществ через управляемые ионные каналы мембраны.

4. Активный транспорт водорастворимых веществ с помощью специальных белковых транспортных структур (транспортёров) за счёт использования энергии расщепления АТФ.

Вопрос №87

Переваривание и всасывание жиров. Ресинтез жиров.

Особенность: все пищевые жиры депонируются в жировой ткани.

Ассимиляция пищевых жиров.

1. переваривание

1. эмульгирование

2. гидролиз

2) всасывание

3) ресинтез

4) образование транспортных форм

5) транспорт кровью

6) депонирование в жировой ткани

7) утилизация транспортных форм (в печени)

Жиры не перевариваются в ротовой полости и желудке, перевариваются в тонком кишечнике.

1) Переваривание.

1а) Кислое содержимое желудка попадает в кишечник и вызывает выделение клетками кишечника биологически активного вещества – холецистокинина. Он вызывает сокращение желчного пузыря и поступление желчи в кишечник.

Желчь содержит желчные кислоты, фосфолипиды, холестерол, пигмент билирубин, белки, минеральные соли.

Функция желчи:

• эмульгирование жиров («растворение жиров в воде») – разделение жировой капли на мелкие

Основной компонент желчи – желчные кислоты (ЖчК):

• первичные – синтезируются в печени их холестерола (холевая, дезоксихолевая)

• вторичные – образуются в кишечнике из первичных под действием ферментов микрофлоры (холевая → литохолевая, хенодезоксихолевая → дезоксихолевая).

Все ЖчК амфифильные (гидрофобное кольцо и гидрофильные ОН-группы).

ЖчК встраиваются в жировую каплю гидрофобным кольцом. ОН-группы остаются снаружи и снижают поверхностное натяжение жировой капли, которая распадается.

Функция эмульгирования:

• увеличение площади соприкосновения ферментов с жиром.

1б) гидролиз жиров под действием липазы (фермент поджелудочной железы).

Липаза действует на эмульгированные жиры и образуется 3 продукта:

• ЖК

• Глицерол

• β-МАГ

Образуется β-МАГ, т.к. в α- и γ-положениях ЖК отщепляются быстро, а в β- – медленно.

2) Всасывание продуктов гидролиза в виде смешанных мицелл, а глицерол всасывается самостоятельно (водорастворимый).

Смешанная мицелла – мельчайшая круглая частица, которая состоит из двух частей:

• наружная гидрофильная оболочка - фосфолипиды и ЖчК

• гидрофобное ядро – продукты гидролиза жира (ЖК и β-МАГ), эфиры холестерола (Эхс), жирорастворимые витамины A, D, E, K.

При нарушении переваривания (камни в желчном пузыре или панкреатит) жиры не усваиваются, а выделяется «жирный» кал.

3) Ресинтез – синтез жиров из компонентов, на которые он распался (ЖК и β-МАГ).

Значение - в клетках кишечника образуются жиры, индивидуальные для каждого человека, т.к. используются свои ЖК.

Механизм: в клетках кишечника смешанная мицелла распадается на:

• фосфолипиды → на построение транспортных форм – липопротеинов

• ЖчК → в печень, используются повторно = энтерогепатическая циркуляция

• ЖК и β-МАГ → ресинтез жиров.

Чтобы ЖК включить в β-МАГ, они должны быть активированы.

Активация ЖК: