Сопряженным транспортом называют пассивный перенос какого-то вещества через мембрану, ставший возможным вследствие условий, создаваемых переносом другого вещества.
Рис.8. Сопряженный транспорт аминокислот, сахаров
и ионов натрия в тонком кишечнике.
Примером может служить транспорт аминокислот, сахаров и ионов натрия в тонком кишечнике (Рис. 8).
Натрий транспортируется из просвета кишки в энтероциты пассивно по градиенту концентрации и электрического потенциала. Из энтероцита в кровь натрий транспортируется активно – против градиента концентрации и электрического потенциала:
A= RT In [Na +]ц/[Na +]к + zF Δφ.
Сахара и аминокислоты транспортируются в мембране тем же переносчиком, что и натрий. Их концентрация в просвете кишки ниже, чем в цитоплазме энтероцита. Движущей силой является градиент концентрации натрия между просветом кишки и цитоплазмой, создаваемый работой АТФ-азы, транспортирующей натрий из цитоплазмы в кровь. Сахара и аминокислоты в кровь переходят пассивно.
Переносчик обеспечивает:
1. Стереоспецифичность: L-аминокислоты переносятся быстрее D-аминокислот;
D-сахара – быстрее L-сахаров.
2. Взаимное конкурентное ингибирование: вещества одного класса тормозят транспорт друг друга.
3. Эффект насыщения: при большой концентрации скорость переноса не возрастает при дальнейшем росте концентрации в связи с насыщением переносчика.
2.4. Эндо- и экзоцитоз.
Крупные частицы, которые не могут быть перенесены через мембрану посредством пор или переносчика, переносятся при помощи образования мембранных везикул.
Эндоцитоз – захват внешнего материала клеткой. Различают фагоцитоз – процесс поглощения твердых объектов, пиноцитоз – поглощение жидкой фазы из окружающей среды, также связанное с образованием везикул. Образование везикул – активный процесс.
Вопросы.
1. Какова толщина биологической мембраны и можно ли ее увидеть в световой микроскоп?
А) Ее можно увидеть в световой микроскоп, поскольку ее толщина лежит в пределах длин волн оптического диапазона: 400-750 нм.
Б) Ее толщина в пределах длин волн оптического диапазона (400-750 нм), но из-за низкого коэффициента светопоглощения ее можно увидеть только в люминесцентный микроскоп после обработки красителями.
В) Ее толщина ок. 10 нм, следовательно, ее можно увидеть только в электронный микроскоп.
Г) Ее толщина ок. 10 нм, но ее можно видеть в световой микроскоп из-за очень высокого коэффициента молярного светопоглощения некоторых веществ, находящихся в ее составе.
2. Какие слои можно выделить в биологической мембране и как они расположены?
А) Белковый бислой и два липидных монослоя. Б) Липидный бислой и два белковых слоя. В) Два белковых слоя и липидный монослой. Г) слой гликопротеинов, слой липопротеинов и липидный бислой.
3. Как проникает вода через биологическую мембрану?
А) Она не проникает через биомембрану, поскольку липидный слой для нее не проницаем. Б) Проникает по специальным каналам посредством пассивной диффузии. В) Проникает пассивно посредством имеющегося в мембране амфифильного переносчика. Г) Свободно проходит в результате возникающих в мембране полостей, образуемых жирнокислотными “хвостами” липидов, а также через белковые поры.
4. Что такое облегченный транспорт через мембрану?
А) Пассивный транспорт посредством переносчика, имеющего высокий коэффициент проницаемости. Б) Активный транспорт с использованием энергии АТФ. В) Перенос через мембрану ионов в гидратированном состоянии. Г) Перенос через мембрану нейтральных молекул.
5. Что такое активный транспорт.
А) Облегченный транспорт через высокоспецифичные поры по градиенту концентрации. Б) Транспорт против градиента концентрации с использованием энергии АТФ. В) Транспорт по градиенту концентрации, создаваемым в результате какого-то другого процесса. Г) Транспорт крупных молекул посредством эндоцитоза.
6. На что используется энергия АТФ при активном транспорте.
А) На создание градиента концентрации переносимого вещества, при котором последнее может быть перенесено через мембрану посредством диффузии. Б) На изменение конформации переносчика, вследствие чего изменяется константа его связывания с переносимым веществом. В) На синтез молекулы переносчика. Г) На изменение структуры мембраны, вследствие чего изменяется коэффициент ее проницаемости для данного вещества.
7. Что такое сопряженный транспорт?
А) Пассивный перенос какого-то вещества через мембрану, ставший возможным вследствие условий, создаваемых переносом другого вещества. Б) Транспорт вещества, сопряженный с его химическими превращениями. В) противоток. Г) Транспорт по осмотическому градиенту.
8. Какая структура мембраны определяет ее емкость и удельное сопротивление.
А) интегральные белки. Б) липидный бислой. В) гликокаликс. В) гидрофобные белки и липиды.
9. Есть ли активный транспорт в эритроцитах млекопитающих?
А) нет, поскольку они лишены генетического аппарата. Б) Нет, поскольку в эритроцитах нет цикла Кребса. В) Есть, АТФ синтезируется за счет гликолиза. Г) нет, поскольку мембрана эритроцита непроницаема для ионов.
10) Подвижны ли липиды в клеточной мембране?
А) В мембране, как во всяком теле, сохраняющем форму и объем, существует дальний порядок, в связи с чем подвижность липидов в мембране ограничена. Б) В липидном монослое существует только ближний порядок и липиды свободно передвигаются в пределах монослоя. В) Липидам не позволяет двигаться белковый слой. Г) Липиды могут двигаться только вертикально, перескакивая из одного монослоя в другой.