Aktívny transport látok cez membránu. čerpadlo sodno-draselný

Niekedy je nutné, aby dovnútra Bunková koncentrácia látky To bola vysoká aj pri jeho najnižšej koncentrácie v extracelulárnej tekutine (napríklad pre draselné ióny). Naopak, koncentrácia iných iónov vnútri bunky, je dôležité, aby na nízkej úrovni, aj napriek ich vysokou koncentráciou mimo bunky (napríklad sodné ióny). Ani v jednom z týchto dvoch prípadov to nemusí poskytnúť jednoduchý difúziu, ktorého výsledkom je vždy koncentrácia vyvažovanie iónov na oboch stranách membrány. Pre vytvorenie nadmerného pohybu draselných iónov do buniek a iónov sodíka - navonok vyžaduje zdroj energie. Pohyb molekúl alebo iónov cez bunkovú membránu proti koncentračnému gradientu (alebo proti elektrického gradientu, tlakový gradient), sa nazýva aktívny transport.

Video: Tubik

látky aktívne prepravované, aspoň cez niektoré bunkových membrán zahŕňajú sodík, draslík, vápnik, železo, atóm vodíka, atóm chlóru, atóm jódu, kyseliny močovej, a určitý cukor väčšina aminokyselín.

Primárne aktívne a Sekundárny aktívny transport. V závislosti od zdroja energie používanej aktívnym transportom sa delia na dva typy: primárne a sekundárne aktívny je aktívny. Pre primárnej aktívny dopravný energie sa získava priamo štiepením adenozíntrifosfátu, alebo niektoré iné zlúčeniny fosfátu s vysokou energiou. Sekundárny aktívny transport poskytuje sekundárnej energie, akumulovanej v bočných koncentráciách rozdiel forma, molekúl alebo iónov na oboch stranách bunkovej membrány, pôvodne vytvorený predovšetkým aktívneho transportu. V oboch prípadoch, ako v prípade uľahčila difúzia, dopravy závisí na nosných proteínov, preniká bunkovou membránou. Avšak funkcie nosných proteínov v priebehu odlišné od aktívneho transportu uľahčené difúzny transport, ako v prvom prípade, že proteíny sú schopné prenášať energiu do dopravovanej kvapaliny presunúť proti elektrochemického gradientu. Ďalšie príklady aktívny primárny a sekundárny aktívny transport podrobnejšie vysvetlenie princípu ich prevádzky.

čerpadlo sodno-draselný

K látky, ktoré sú prepravované primárnym aktívnym transportom, zahŕňajú sodík, draslík, vápnik, atóm vodíka, atóm chlóru a niektoré ďalšie ióny.
Mechanizmus aktívneho transportu najlepšie študoval sodíka a draslíka pumpy (Na + / K + -nasosa) - dopravné proces, ktorý pumpuje sodné ióny cez bunkovú membránu na vonkajšiu stranu a na súčasne vstrekuje do bunky draselných iónov. Toto čerpadlo je zodpovedný za udržiavanie rôznych koncentrácií sodných a draselných iónov na oboch stranách membrány, ako aj na prítomnosť záporného elektrického potenciálu vnútri buniek. (Kapitola 5 ukáže, že to je tiež základom pulzný vysielacie procesu v nervovom systéme.)

Video: Prednáška №2 - najmä transport molekúl vo vnútri bunky a bunková membrána

nosný proteín zastúpené komplexu dvoch samostatných globulárnych proteínov: väčší, zvané alfa-podjednotky s molekulovou hmotnosťou asi 100.000, a menšie zvanej beta-podjednotky s molekulovou hmotnosťou asi 55000. Hoci funkcia menšieho proteínu je neznámy (okrem toho, že môže byť prikladá komplex proteínu v lipidovej membrány), tri hlavné proteín má špecifické vlastnosti, ktoré sú dôležité pre fungovanie čerpadla.

1. Na vyčnievajúce časti do bunkového proteínu má tri receptor väzobné miesto pre sodíkové ióny.
2. Na vonkajšej časti proteínu sú dve receptorové miesto pre väzbu iónov draslíka.
3. Vnútro miest viažuci proteín sa nachádza v blízkosti sodných iónov má aktivitu ATPázy.

Zvážiť prevádzka čerpadla. 2. Keď sa ión draslíka viazaný na nosný proteín-3 na vonkajšej strane a sodík iónovú nimi spojené v aktivovanej funkcie ATPázy proteínu. To vedie k štiepeniu jednej molekuly ATP na ADP s oddelením väzby fosfátového vysokou energiou. Predpokladá sa, že uvoľnená energia spôsobí chemickú a konformační zmenu molekuly proteínu nosiča, čo má za následok 3 sodíkových iónov sa pohybujú smerom von a draselný ion 2 - do bunky.

Rovnako ako ostatné enzýmy, Na-K + -ATF-aza Môže sa pracovať v obrátenom smere. Keď pilot zvyšuje elektrochemický gradient pre Na + a K + na také hodnoty, aby sa nahromadené v ňom energia sa stáva vyššou chemickou hydrolýzou ATP energie, budú tieto ióny pohybovať pozdĺž ich koncentračných gradientov a Na + / K + -Hacoc syntetizuje ATP z ADP a fosfátu. V dôsledku toho, fosforylovaný formu na Na + / K + pumpy môže byť buď fosfátový donor pre syntézu ATP z ADP, alebo použiť energiu k zmene jeho konformácii a čerpadlo sodíka von z bunky, a draslík - do bunky. Relatívna koncentrácia ATP, ADP a fosfát, ako aj elektrochemické gradienty pre sodík a draslík, určiť smer enzymatické reakcie. Pre niektoré bunky, ako sú elektricky aktívnych nervových buniek, 60 až 70% z celkovej energie spotrebovanej bunky sa vynakladá na pohybujúce sa smerom von sodík a draslík dovnútra.