81. Пассивный и активный транспорт.

Пассивн транспорт – перемещение в-в путем диффузии по градиенту электрохимич потенциала без затраты энергии (облегченная диффузия).

Облегченная и простая диффузия отличаются: 1. Ионный поток при простой диффузии пропорционален конц иона с той стороны мембраны, откуда начинается его движение. При облегченной диффузии ионный поток не пропорционален конц. 2. Переносчики, функционирующие по принципу облегчен диффузии специфичны. 3. Облегченная диффузия чувствительна к ингибиторам.

Активн перенос ионов – это перемещение против градиента электрохимич потенциала с затратой энергии. 1. Первичный – трансмембранный векторный перенос иона происходит в ходе энергетич превращения в атфазных сис-мах или ОВР: а) электрогенный – активный трансмембранный перенос ионов во время атфазной или ОВ р-ций, кот сопровожд генерацией электрич потенциала; б) электронейтральный – как в а), но не сопровождается генерацией электрич потенциала. 2. Вторичный – идет, когда в кач-ве энергетич источника использ градиенты др ионов.

82. Ионные каналы.

Ионные каналы (ИК) - спец структуры для прохождения ионов пассивным путем через мембраны. ИК формируются интегральными (обычно субъединичными) белками. Они пронизывают мембрану так, что обр-тся гидрофильная пора. Канал – это белковая макромолекула, образующая пору через двухслойн липидную мембрану. Структурн элементы канала: устье – расширенная часть поры, кот находится по обеим сторонам мембраны; узкая часть поры – туннель. Конформация канала меняется в ответ на физиологич раздражители. Воротные изменения каналов происходят ближе к внутренней стороне мембраны. Воротами управляют сенсоры, кот действуют под влиянием электрич поля на мембране, либо хим агентов (медиаторов). Селективность ИК обусловлена: диаметром канала, природой и размещением заряженных групп, наличие селективного фильтра, т.е. Заряженных групп у входа в канал. Каналы селективно увеличтвают скорость движения ионов на неск порядков.

Ионофоры – гидрофобные молекулы, кот повышают проницаемость мембран к ионам.

ИК растит клеток: 1) К- Na канал; 2) калиевый – 2 типа: Д и Г каналы.

На работу ИК влияют: 1)изменение потенциала мембраны; 2)конц. Ионов Са; 3)фосфорилирование и дефосфорилирование белков, каналов.

83. Участие переносчиков и транспортных атфаз.

Фазы разных видов транспортируют через мембрану ионы. Они переносят их внутрь клетки и наружу. Атфаза означает, что это фермент (аденозинтрифосфатаза), нацеленный на расщепление АТФ. Na+/K+-атфаза, Ca2+-атфаза, H+-атфаза, H+,K+-атфаза, Mg2+-атфаза, кот обеспечивают перемещение ионов Na+, K+, Ca2+, H+, Mg2+ изолированно или сопряжённо: напр, Na+ сопряжённо с К+; Н+ сопряжённо с К+.

Принцип работы: эти ферменты расщепляют АТФ и высвобождают хим энергию, заключённую в молекулах АТФ. Эта освобождённая энергия тратится тут же на полезную работу. Транспортные мембранные атфазы тратят её на доставку определённого в-ва на противоположн сторону мембраны «силой». Различные атфазы, встроенные в мембрану, выполняет ф-цию переносчиков для различн в-в и являются молекулярными транспортёрами, «насильно» переносящими в-ва сквозь мембрану. Такой перенос - активн транспорт.

1) Na,K-атфаза образует в мембране «ионный натрий-калиевый насос», кот разносит по разные стороны мембраны ионы Na+ и K+. Этот насос работает как обменник. На внутрен стороне мембраны активн центр фермента (атфазы) захватывает 3 иона Na+ и выбрасывает их на внешн стороне. А выбросив ионы натрия наружу, атфаза на их место захватывает снаружи 2 иона К. Затем фермент выворачивается внутрь клетки и перемещает ионы К на внутрен сторону мембраны. Там он отпускает их, а вместо них опять захватывает 3 иона натрия. Na,K-атфаза параллельно расщепляет АТФ, получая от этого энергию на свою транспортную деятельность. Цикл повторяется.

2) Н,К-атфазы обеспечивают секрецию hcl клетками желудка. Они перемещают на наружy сторону мембраны ионы H, кот создают кисл среду в желудке.

3) Н-атфаза обеспечивает поглощение из почвы солей корнями растений. Принцип действия тот же: обмен одних ионов на другие за счёт энергии, полученной из АТФ.

4) Са-атфаза саркоплазматического ретикулюма в мышечн клетках обеспечивает транспорт Ca из цитоплазмы мышечн клеток во внутриклеточн цистерны для запасания Ca.

84. Радиальное перемещение ионов в корне: симпластический и апопластический пути.

Путем диффузии и обменных процессов ионы поступают в клеточн стенки ризодермы и затем через коровую паренхиму перемещаются к проводящ пучкам. Это передвижение происходит как по клеточн стенкам - апопласту, так и по симпласту. Перемещение ионов по апопласту происходит за счет диффузии и обменной адсорбции по градиенту конц и ускоряется током воды. Движение минеральн в-в по симпласту осуществл благодаря движению цитоплазмы, а между клетками - по плазмодесмам. Направленному движению по симпласту способствуют градиенты конц в-в. Эти градиенты возникают из-за того, что поступившие в клетку в-ва включаются в процессы метаболизма и конц их снижается.

Диффузия ионов и молекул по свободному пространству клеток прерывается на уровне эндодермы. Путь передвижения в-в через эндодерму - транспорт по симпласту, что обеспечивается метаболическим контролем поступления в-в. Симпластич транспорт явл основным для многих ионов. При этом активной метаболизации подвергаются соединения, содержащие N, C, P, в меньшей степени - S, Ca, Cl. Вакуоли конкурируют с сосудами ксилемы за поглощенные в-ва и выполняют роль регулятора поступления в-в в сосуды. Этот процесс зависит от степени насыщения вакуолярного сока растворен в-вами. При сниж конц в-в в цитоплазме они могут вновь выходить из вакуолей, представляя запасной фонд питат в-в. Поглощение ионов вакуолями снижает конц их в симпласте и обеспеч создание градиента концентрац, необходимого для транспорта их по симпласту.