- •Новосибирская Государственная Медицинская Академия
- •2. Механизмы и типы трансмембранного переноса.
- •3. Транспорт через клетку.
- •4. Межклеточный путь.
- •5. Трансклеточный перенос воды.
- •6. От эпителия к сосуду. Силы Старлинга.
- •Заключение
- •Иллюстрации
- •Таблицы
- •Предметный указатель
- •Трансэпителиальный перенос ионов и воды Учебное пособие для студентов медицинского института.
Таблицы
Таблица 1. Основные ионы плазмы крови, интерстициальной жидкости и цитоплазмы (Ммоль/кг. воды)
Ионы |
Плазма крови |
Тканевая жидкость |
Цитоплазма |
Na+ |
146 |
142 |
14 |
K+ |
4,2 |
4,0 |
150* |
Ca2+ |
2,5 |
2,4 |
10-5 |
Mg2+ |
1,5 |
1,4 |
31 |
Cl- |
105 |
108 |
4* |
HCO3- |
27 |
28,3 |
10 |
HPO42- H2PO4- |
2 |
2 |
11 |
SO42- |
0,5 |
0,5 |
1 |
* Концентрации этого иона в разных клетках могут отличаться в широких пределах (на порядок). Здесь приведены величины, характерные для мышечной и нервной тканей.
Таблица 2. Основные мембранные транспортеры и каналы, участвующие в эпителиальном транспорте
Транспортер |
Субстраты, стехиометрия, направление переноса |
Локализация |
Ингибиторы |
Первичноактивныетранспортеры | |||
Na+/K+-АТФаза |
3Na+из клетки 2K+в клетку на гидролиз молекулы АТФ |
Во всех клетках организма. В эпителиях - на базолатеральной мембране. |
Оуабаин, другие гликозиды |
H+/K+-АТФаза |
1 H+из клетки, 1K+в клетку на 1 гидролиз АТФ |
Толстый кишечник, обкладочные клетки желудочных желез, вставочные клетки собирательной трубки. Апикальная мембрана. |
|
H+АТФаза |
1 H+из клетки на 1 гидролиз АТФ |
Повсеместно как регулятор клеточной pH. Важность для эпителиального транспорта точно не установлена. |
|
Ca++ АТФаза |
2 Ca++из цитоплазмы на 1 гидролиз АТФ. |
Повсеместно. Во всасывающих эпителиях - на базолатеральной мембране. |
|
Котранспортеры и обменники | |||
Na+:K+:2Cl-котранспортер |
Перемещает 1 Na+:1K+:2Cl-, чаще – внутрь клетки |
Толстый кишечник - на базолатеральной мембране, толстый восходящий сегмент петли Генле - на апикальной. В кишечнике обеспечивает секрецию, в петле Генле - всасывание. |
Фуросемид, глибенкламид, буметанид |
Анионный обменник |
1HCO3-/1Cl-, чащеCl-в,HCO3-- из клетки. |
Тонкий кишечник (апикальная мембрана), проксимальный каналец - базолатеральная. |
DIDS |
Na+:HCO3- котранспортер |
1 Na+:3HCO3-из клетки. |
Тонкий кишечник и проксимальный каналец, базолатеральная мембрана. |
DIDS |
Na+/H+обменник |
1 Na+в клетку, 1H+- из клетки. |
Изоформы NHE1 иNHE2 - повсеместно, как регуляторы внутриклеточнойpH,NHE3 - на апикальной мембране в тонком кишечнике, проксимальном и дистальном канальцах, корковом отделе собирательной трубки. |
Этилизопропиламилорид (EIPA) |
Na+/Ca++обменник |
3 Na+в клетку, 1Ca++из клетки |
Базолатеральная мембрана дистального извитого канальца и собирательной трубки |
|
Na+:Cl-котранспортер |
1 Na+:1Cl-в клетку |
Дистальная часть тонкого кишечника и дистальный извитой каналец. Апикальная мембрана. |
Тиазид |
Na+-сульфатный котранспортер |
3 Na+:1SO42-в клетку |
Тонкий кишечник, гл. обр. подвздошная кишка, проксимальный каналец почек |
phosphonoformiс acid (PFA) |
Na+-фосфатный котранспортер |
3 Na+:1HPO42-в клетку |
Тонкий кишечник, проксимальный извитой каналец |
|
Na+- глюкозный котранспортер |
Глюкоза:Na+1:2 (SGLT1); 1:1 (SGLT2) в клетку |
Апикальная мембрана тонкого кишечника и проксимального канальца почки |
Флоретин, флоризин |
Na+-аминокислотные котранспортеры |
1 аминокислота : 1 Na+в клетку |
Апикальная мембрана тонкого кишечника и проксимального канальца. Группа транспортеров с разной специфичностью в отношении разных аминокислот. Точный состав группы не установлен, мы рассматриваем их все вместе. |
Флоретин |
Ионные каналы | |||
Натриевый эпителиальный канал (ENaC) |
1 Na+в клетку |
Дистальный извитой каналец и собирательная трубка, толстая кишка. Апикальная мембрана |
Амилорид |
Эпителиальный калиевый канал (ROMK) |
1 K+из клетки |
Базолатеральная мембрана проксимального и дистального канальцев и кишечника, апикальная мембрана дистального извитого канальца и собирательной трубки |
Глибенкламид |
Хлоридный эпителиальный канал |
1 Cl-, направление транспорта вариабельно |
Почти все транспортные эпителии, как на апикальной, так и на базолатеральной мембране. Главный путь входа Cl- в клетку через апикальную мембрану в тонком кишечнике, главный путь выхода через базолатеральную — в толстом сегменте петли Генле. |
NPPB |
Кальциевый эпителиальный канал (ECaC) |
1 Ca++в клетку |
Дистальный извитой каналец и собирательная трубка. Апикальная мембрана. |
Mn++, конкурирует сCa++за транспорт |
Примечания к Таблице 2.1.
Во всех случаях, кроме первично активных транспортеров-АТФаз, направление транспорта зависит от электрохимического потенциала, а не от свойств транспортного белка. В данной таблице мы имели в виду направление транспорта при физиологических условиях.
Специально отметим, что здесь перечислены только те каналы, которые участвуют в трансэпителиальном переносе веществ. Так, ENaC,ROMKиECaC— это именно и только эпителиальные каналы, отличающиеся от потенциал-чувствительных каналов, от которых зависит возбуждение клетки.
В этой таблице не рассматриваются переносчики органических веществ и микроэлементов.
Сокращения: NPPB-нитро-2-(3-фенилпропиламино)-бензоат, DIDS - 4,4,'-диизотиоцианатостильбен-2,2-дисульфоновая кислота.