Нормальная жизнедеятельность клетки как единицы биологической активности направлена на обеспечение ее целостности, адаптации к изменяющимся условиям среды. На обеспечение нормальной жизнедеятельности направлены процессы, включающие механизмы нервной регуляции, регуляцию физико-химических показателей внутренней среды (осмотическое давление, рН), создание электрических зарядов клеток, возникновение и распространение возбуждения, секреция гормонов, ферментов и других биологически активных веществ. В клетке происходит синтез органических соединений, осуществляются процессы дыхания и обмена веществ. клетка обеспечивает условия для поддержания внутриклеточного гомеостаза, возбуждение и проведения нервного импульса, запасания и трансформации энергии мышечного движения, секреции. Для выполнения многообразных функций клетки необходимым условиям является обеспечение потока органических и неорганических веществ из внеклеточной среды в клетку и из клетки во внеклеточным среду. Существование этого потока обеспечивается транспортом веществ через мембрану. В итоге создаются устойчивые транспортные потоки определенных веществ через мембраны. Эти вещества поступают в клетку, транспортируются внутри клетки и выводятся наружу путем:
1 - образования транспортных пузырьков - везикул (везикулярный транспорт),
2 - трансмембранного переноса низкомолекулярных веществ и ио - нов (механизм активного и пассивного переноса).
Везикулярный транспорт веществ - это транспорт высокомолекулярных соединений и мелких частиц. Он обеспечивает:
1 - транспорт веществ и частиц поступивших из вне клетки через плазмолемму. Этот процесс называется эндоцитоз;
2 - транспорт белков и липидов, синтезированных в ЭПС, модифи- цированных в аппарате Гольджи и затем перемещающихся к другим органеллами (белки и липиды мембран, белки лизосом);
3 - транспорт крупных соединений и частиц, выделяющихся из клетки. Этот процесс называется экзоцитоз.
Трансмембранный перенос низкомолекулярных веществ и ионов осуществляется двумя способами пассивным и активным транспортом.
Пассивный транспорт не требует затрат дополнительной энергии и осуществляется по градиенту концентрации путем диффузии по концентрационным или электрическим градиентам. Активный транспорт осуществляется против градиента концентрации веществ и требует затрат энергии АТФ. Классификация видов транспора веществ в клетку и из нее представлены на схеме 1 и рисунках 28-29.
Схема1
Рис. 28. Виды везикулярного транспорта ((Из: Интернет-ресурсов с сайта
meduniver.com JPG 498×327)
Рис. 29. Виды трансмембранного транспорта веществ (Из: Интернет-
ресурсов с сайта meduniver.com JPG 498×327)
Глава 1. Везикулярный транспорт высокомолекулярных
Соединений и частиц.
Транспорт высокомолекулярных соединений и частиц через мембрану осуществляется в составе транспортных пузырьков – везикул и называется внутриклеточным везикулярным транспортом.
Везикулы представляют собой основное средство передвижения веществ внутри клетки. Это экономный вид транспорта, так как переносимые белки и липиды входят в состав мембраны пузырька, а в его полости находятся грузовые молекулы, которые должны транспортироваться к другим органеллам или выводится из клетки. Нарушения направления везикулярного транспорта является причиной многих заболеваний человека. Для понимания молекулярных основ этих заболеваний необходимо понимать механизмы этого вида транспорта.