82. Ионные каналы.

Ответ. Ионный канал образуется одной или несколькими белковыми субъединицами, окружающими центральную пору. Транспорт через ионные каналы всегда пассивен, и его максимальная скорость приблизительно в 1 000 раз больше, чем у белков-переносчиков. Ионные каналы высоко селективны для определенных ионов Ионные каналы изменяют свою активность (открываются в ответ на определенный стимул (раздражитель), который может быть электрическим, химическим или механическим). Лигандчувствительные каналы распространены во всех органах и тканях и участвуют в восприятии клетками химических раздражителей. Транспорт макромолекул, их комплексов и крупных частиц внутрь клетки происходит совершенно иным путем — посредством эндоцитоза. При эндоцитозе (эндо — внутрь) определенный участок плазмалеммы захватывает и как бы обволакивает внеклеточный материал, заключая его в мембранную вакуоль, возникшую вследствие впячивания мембраны. В дальнейшем такая вакуоль соединяется с лизосомой, ферменты которой расщепляют макромолекулы до мономеров.

83. Участие переносчиков и транспортных атФаз.

Ответ. Большинство ионных насосов для мембранного транспорта использует энергию АТФ или пирофосфата. Первично-активный транспорт ионов в клетках растений осуществляется за счет транспортных АТФаз, пирофосфатаз и АВС-переносчиков. Протонные помпы плазмалеммы (H- ATФаза) играют центральную роль в процессах мембранного транспорта растительной клетки, обеспечивая АТФ-зависимую секрецию ионов H в экстра-клеточную среду, что приводит к созданию на плазматической мембране электро-химического градиента ионов H. Работа протонных помп плазмалеммы играет важную роль в поддержании рН цитоплазмы, регуляции роста клеток растяжением, открывании устьиц, загрузке флоэмных окончаний и солеустойчивости. Энергия электрохимического градиента ионов H обеспечивает работу большинства белков-переносчиков, участвующих в процессах вторично-активного транспорта. Ca-АТФазы. Система активного транспорта ионов 2Ca необходима для осуществления по крайней мере четырех важных функций растительной клетки: во-первых, пополнения запасов кальция в клеточных компартментах для последующего его высвобождения через Са-каналы в ходе проведения сигналов; во-вторых, поддержания низкой концентрации ионов 2Ca в цитоплазме для формирования пространственно-временных параметров Са-сигнала; в третьих, снабжения кальцием биохимических процессов в органеллах клетки; в-четвертых, обеспечения ионами 2Ca межмембранных взаимодействий, например таких, как транспорт везикул,их слияние и секрецию. P1B-тип транспортных АТФаз — транспортеры тяжелых металлов. Переходные металлы, такие как Fe, Cu, Mn, Zn и Мо, являются обязательными микроэлементами, необходимыми для нормального роста и развития растений. При этом следует иметь в виду, что они могут быть токсичными, если присутствуют в избыточных количествах. Поэтому содержание переходных металлов в растении строго контролируется как на уровне клетки, так и клеточных компартментах за счет системы мембранного транспорта этих металлов. Выявлены десятки белковых переносчиков, обеспечивающих поглощение, распределение и гомеостаз переходных металлов в растениях. К ним относятся белки Nramps, семейство CDF-белков, ZIP-белки, катион/H антипортеры, АВС-переносчики, а также АТФазы — транспортеры тяжелых металлов (HMA, heavymetal ATPases), относящиеся к P1B-типу транспортных АТФаз. Транспортные пирофосфатазы— H+-PPазы. H-пирофосфатазы (H-PPазы) представляют собой самые простые первичные протонные помпы. Они найдены у высших растений, а также у некоторых простейших и прокариот. Для мембранного транспорта протонов H-PPазы используют богатую энергией фосфоангидридную связь пирофосфата. У растений имеются два типа H-PPаз, один из которых зависит от уровня ионов K в цитоплазме, а второй — нет. Для функционирования обоих типов H-пирофосфатаз требуются ионы 2Mg, как кофактор. Имеются три главные особенности мембранного транспорта, опосредованного АВС-белками. Во-первых, для него необходима Мg-АТФ. Во-вторых, работа АВС-транспортеров нечувствительна к электрохимическому градиенту ионов H, и протонофоры или ионофоры на него не влияют. И в-третьих, этот тип транспорта сильно подавляется ванадатом, который, связываясь с каталитическим центром, блокирует гидролиз АТФ и транспортную активность АВС-белка. Мембранный транспорт большинства катионов у растений осуществляется за счет энергии электрохимического градиента ионов H. Таким путем в растительную клетку могут транспортироваться такие катионы, как K, 4NH, Na, 2Ca и 2Mg.