78. Облегченная диффузия и транслокация радикалов как типы транспорта веществ через биомембраны; движущие силы, механизмы, биологическая роль.

облегчённая диффузия - по градиенту с использованием переносчиков (подвижные и неподвижные) О. Д. Переносчик не фиксирован в мембране и может легко проникать через липидный бислой (валиномицин - перенос К+, наружная часть молекулы гидрофобна>располагается в мембране, внутренняя часть несёт О- группы, которые фиксируют К+).

2. С фиксированным переносчиком.

Передача ионов «по эстафете». Например: системы цитохромов в фотосинтетических структурах. В основном проникают аминокислоты, сахара, азотистые основания и некоторые другие полярные низкомолекулярные вещества. Кинетика облегчённой диффузии сходна с ферментативной.

Отличия облегчённой от простой диффузии.

1. процесс идёт быстрее

2. обладает свойством насыщения

3. наблюдается конкуренция между переносимыми веществами

4. существуют вещества, способные блокировать перенос

Облегченная диффузия. Это говорит, что скорость увеличивается только при относительно низких концентрациях. Это кинетика насыщения.

Причины кинетики насыщения: 1.Связывание проникающей молекулы с определенным участком внутри канала или вблизи него. 2.Основная причина – транспорт вещества через мембрану с помощью молекулы-переносчика: а) количество молекул-переносчиков ограничено, б) скорость из реагирования с переносимым веществом так же лимитирована.

Скорость облегченной диффузии достигает max, когда все молекулы переносчика будут заняты транспортируемым веществом.

Транспорт ионов с помощью переносчиков называется индуцированным ионным транспортом, а сам переносчик — ионофором.

Структура ионофора такова, что снаружи он покрыт неполярными группами, благодаря чему ему выгодно находиться в гидрофобной части мембраны; внутри же ионофор имеет полость, покрытую полярными группами, к которым и присоединяются ионы. Известны две разновидности ионных переносчиков. Так называемые подвижные переносчики связываются с ионом, диффундируют с ним через мембрану, высвобождают его по другую сторону и возвращаются обратно. При этом, если переносчик не покидает мембрану, то говорят, что перенос происходит по механизму «малой карусели», как, например, в случае переноса ионов валиномицином; если же переносчик выходит из мембраны во вне- или внутриклеточную жидкость, где и происходит связывание и высвобождение иона, то — по механизму «большой карусели».

Другие переносчики остаются неподвижными относительно мембраны, они формируют мембранные каналы, которые обычно не пронизывают мембрану насквозь. Ионы, пересекая мембрану, вынуждены переходить по цепочке из одной молекулы-переносчика в другую, поэтому такой перенос называется эстафетным. Примером подвижных переносчиков являются антибиотики валиномицин и нигерицин. Молекула имеет циклическое строение. Ее внутренняя полость содержит гидрофильные группы, с которыми способны связываться ионы. Так как переносчик имеет жесткое строение и размер его полости фиксирован, то с валиномицином способны связываться только те ионы, которые стерически соответствуют полости переносчика. Поэтому валиномицин обладает высокой селективностью. Основным ионом, который он переносит, является К+. Меньший по размеру ион натрия хуже взаимодействует с группами, выстилающими полость переносчика, и поэтому переносится в 104 раз медленнее, чем К+.

Транслокация радикалов — активный перенос химически измененных молекул, которые в целом виде не способны проходить через мембрану.