Лабораторная работа № 8 Изучение процессов транспорта через мембрану

Пояснения. В клетках живых организмов имеет место активный и пассивный транспорт веществ. Активный транспорт идет с затратой энергии АТФ. Пассивный транспорт идет по электрохимическому градиенту.

Пассивный транспорт - это диффузия. Мембраны живых клеток состоят из насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. В связи с тем, что жирные кислоты могут проявлять цис-транс изомерию, то в мембране могут образовываться поры, через которые ионы могут проникать по градиенту концентрации. Пассивный транспорт может осуществляться, также за счет переносчиков, локализованных в мембране. Переносчики могут быть 2 типов: формирующие каналы и мигрирующие в мембране.

В качестве переносчиков, повышающих проницаемость мембран могут выступать некоторые антибиотики. Так грамицидин формирует канал в мембране, а валиномицин осуществляет эстафетный перенос ионов в мембране. Скорость пассивного транспорта (диффузии) прямо пропорциональна температуре. Кинетика пассивного транспорта подчиняется уравнению Михаэлиса-Ментен. В случае пассивного транспорта возможно конкурентное ингибирование.

Активный транспорт может быть первичным и вторичным. Первичный активный транспорт осуществляется за счет энергии АТФ. Вторичный активный транспорт осуществляется за счет разности потенциалов, возникающей вследствие расходования энергии АТФ. В биологических мембранах различают несколько механизмов активного транспорта:

1) Н-АТФ-аза (протонная помпа);

2) K/Na -АТФ-аза (в нервных клетках);

3) Са-АТФ-аза (в скелетных мышцах).

Протонная помпа регулирует гомеостаз в большинстве клеток животных, растений, микроорганизмов. Калий-натриевая АТФ-аза участвует в процессах проведения возбуждения по нервным волокнам. Кальциевая АТФ-аза участвует в процессах мышечного сокращения.

Цель работы: Изучить транспорт ионов водорода через мембрану дрожжевой клетки.

Материалы и оборудование: рН-метр рН-340, химические стаканы, магнитная мешалка, сухие дрожжи, раствор сахарозы, расьтвор динитрофенола, самописец КСП-4.

Ход работы. В химический стакан наливаем 100 мл раствора сахарозы. Затем помещаем стакан на магнитную мешалку. Опускаем в стакан электроды рН-метра. Включаем рН-метр и самописец. Вносим в химический стакан навеску дрожжей (0,1 грамма). Регистрируем изменение рН в растворе в течение 10 минут с момента добавления дрожжей с помощью самописца. Вычисляем наклон графика изменения рН, характеризующий закисление раствора. Повторяем те же самые действия с добавлением динитрофенола. Делаем вывод о влиянии динитрофенола на процессы активного транспорта.

Литература.

1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия - М. Медицина 1983 750 с.

2. Биофизика / Владимиров Ю.А., Рощупкин Д.И., Потапенко АД, Деев А.И.. Под ред. Ю.А.Владимирова-М.:Медицина 1983 -272 с.

3. Ленинджер А Основы биохимии : в 3-х т. -М.Мир, 1985.

4. Основы биохимии / АААнисимов, А.Н.Леонтьева, И.Ф.Александрова -М.Высшая школа, 1986-550с.

5. ФилипповичЮ.Б.Основы биохимии-М: Высшая школа, 1993-495с.

Дмитрий Николаевич Федоровский

Юрий Александрович Сизов

Биохимия, биофизика и физико-химические основы жизнедеятельности.

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине биология

для студентов направления 511100 «Экология и природопользование» и специальности 320100 «Природопользование».

Подписано к печати ____ Бумага газетная. Печать офсетная. Формат 60x90/16 Уч.изд.л. ____ Усл.п.л. ___ . Тираж 200 экз. Заказ ____

Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. 603600, Н.Новгород, Ильинская, 65

Полиграфический центр ННГАСУ, 603600, Н.Новгород, Ильинская,65 ННГАСУ