Мембранные системы транспорта

1. Мембранные системы транспорта

МЕМБРАННЫЕ СИСТЕМЫ ТРАНСПОРТА
Луговец Даяна

2. Функции транспортных процессов:

ФУНКЦИИ ТРАНСПОРТНЫХ ПРОЦЕССОВ:
Регулировка объема клетки, поддержание рН и
ионного состава успешная работа ферментов;
Получение из среды субстратов энергетического и
пластического обмена, выведение токсических
веществ;
Создание ионных градиентов поддержание
мембранных потенциалов, возбудимости.

3.

4. Диффузия определяется:

ДИФФУЗИЯ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ:
Трансмембранным концентрационным градиентом;
Трансмембранным градиентом электрических
потенциалов;
Коэффициентом проницаемости мембраны для данного
вещества;
Градиентом гидростатического давления на мембране;
Температурой;
+ Для облегченной диффузии:
Количеством переносчика;
Быстротой связывания вещества с переносчиком;
Быстротой конформационных изменений
нагруженного и ненагруженного переносчика.

5.

Свободная
энергия переноса незаряженного
растворенного вещества из отсека 1, где оно
находится в концентрации с1 в отсек 2, где его
концентрация равна с2:
Для
заряженного вещества –
электрохимический потенциал:
где Z – электрический заряд транспортируемого
компонента, ΔV – мембранная разность
потенциалов и F – число Фарадея (23,062 ккал*В1*моль-1).
При ΔG>0 транспорт – активный.

6. Пассивный транспорт

ПАССИВНЫЙ ТРАНСПОРТ
Облегченная диффузия, механизм
«пинг-понг».
Vmax – максимальная
скорость. Константа Км=
концентрация вещества,
при которой скорость
составляет половину
максимальной.

7. Варианты пассивного транспорта

ВАРИАНТЫ ПАССИВНОГО ТРАНСПОРТА
Поры: заполненный водой
канал поры всегда открыт.
Белки: порины, перфорины,
аквапорины, коннексины и др.
Переносчики
(транспортёры): транспорт
через биологические
мембраны ионов и
органических веществ
(глюкоза, аминокислоты,
креатин, норадреналин,
фолаты, лактат, пируват и
др.).
Ионные каналы: белковые
субъединицы, формирующих в
мембране гидрофильную пору.

8. Активный транспорт

АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ
Источники энергии:
АТФ,
трансмембранный
свет.
• потенциал
(Na+, К+)-АТФаза: или
трансмембранные
потоки
Na+, К+ и опосредованно - воды, симпорт и
антипорт множества молекул, генерация МПП
и ПД;
H+-, К+-АТФаза (насос): участвует в
образовании соляной кислоты клетками
желудка;
Са2+-транспортирующие АТФазы (Са2+АТФазы) выкачивают Са2+ из цитоплазмы в
обмен на протоны;
Митохондриальная АТФаза типа F (F0F:) - АТФсинтаза внутренней мембраны митохондрий катализирует конечный этап синтеза АТФ;
Лизосомальные протонные насосы (Н+АТФазы типа V): встроены в мембраны
лизосом, комплекса Гольджи, секреторных
пузырьков: транспортируют H+ из цитозоля в
эти мембранные органеллы снижение pH.

9. (Na++К+)-АТФаза

(NA++К+)-АТФАЗА
На поддержание градиента
концентрации Na+ и К+
затрачивается около 30—
40% АТФ.
Тетрамер α2β2 (270кДа). αсубъединица (95 кДа): участок,
осуществляющий гидролиз
АТР (на мембране со стороны
цитозоля); пронизывает
мембрану.
β-субъединица (40 кДа):
углеводные цепи на наружной
стороне плазматической
мембраны.
Один участок

10. Реакционный цикл (Na++К+)-АТФазы

РЕАКЦИОННЫЙ ЦИКЛ (NA++К+)-АТФАЗЫ
1) образование комплекса
фермента с АТФ на внутренней
поверхности мембраны,
связывание комплексом трех
ионов натрия;
2) фосфорилирование фермента
с образованием АДФ;
3) переворот (флип-флоп)
фермента внутри мембраны;
4) обмен Na+ на K+ на внешней
поверхности мембраны;
6) обратный переворот с
переносом K+ внутрь клетки;
7) возвращение фермента в
исходное состояние с
освобождением K+ и
неорганического фосфата.

11. Ca2+-АТФаза

CA2+-АТФАЗА

12. Митохондриальные транспортные системы

МИТОХОНДРИАЛЬНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ
СИСТЕМЫ
1 - переносчик фосфата,
2 - симпорт пирувата,
3 — переносчик
дикарбоксилатов,
4 - переносчик трикарбоксилатов,
5 - переносчик а-кетоглутарата,
6 — переносчик адениновых
нуклеотидов.
Имеются также системы
переноса аспартата и
глутамата, глутамина,
орнитина, карнитина.

13.

Совместное действие
переносчика фосфата (I) и
переносчика адениновых
нуклеотидов (2) в системе
синтеза АТФ.
На каждую
экспортированную
молекулу АТФ в
митохондрию поступают
три протона. Если же АТР
используется внутри
митохондрии, то поступают
только два протона.

14.

Глицерофосфатный челночный механизм переноса
восстановительных эквивалентов из цитозоля в митохондрию
Малатный челночный механизм переноса восстановительных

15. Эндо- и экзоцитоз

ЭНДО- И ЭКЗОЦИТОЗ
Жидкофазный пиноцитоз:
неизбирательный;
Адсорбционный пиноцитоз:
селективный процесс,
опосредуемый медиатором.
Поглощение макромолекул в
области окаймленных ямок.

16. Спасибо за внимание!

СПАСИБО ЗА
ВНИМАНИЕ!