Барьерная (транспортная) функция биологических мембран. пассивный и активный транспорт веществ через мембрану. эндоцитоз и экзоцитоз.

Одно из важнейших свойств цитоплазмы связано со способностью пропускать в клетку или из нее различные вещества. Это необходимо для поддержания постоянства ее состава. Малые молекулы и ионы проходят через мембраны путем пассивного и активного транспорта.

Пассивный транспорт происходит без затрат энергии путем диффузии, осмоса и облегченной диффузии. Диффузия – это транспорт молекул и ионов через мембрану из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией, т.е. по градиенту концентрации. Если вещества хорошо растворимы в жирах, то они проникают в клетку путем простой диффузии (кислород, углекислый газ). Диффузия воды через полупроницаемые мембраны называется осмосом. Вода способна проходить также через мембранные поры, образованные белками, и переносить молекулы ионов и растворенных в ней веществ. Облегченная диффузия – транспорт веществ, нерастворимых в жирах и не проходящих сквозь поры, через ионные каналы с помощью белков-переносчиков. Таким способом в клетку проникает глюкоза.

Активный транспорт веществ через мембрану происходит против градиента концентрации с затратой энергии АТФ и при участии белков-переносчиков. Таким способом транспортируются аминокислоты, ионы калия, натрия, кальция и др.). Примером активного трантпорта может быть работа калий-натриевого насоса. Концентрация калия внутри клетки в 10-20 раз выше, чем снаружи, а натрия – наоборот. Для поддержания данной концентрации происходит перенос трех ионов натрия из клетки на каждые два иона калия в клетку. В этом процессе участвует мембранный белок, выполняющий функцию фермента, который расщепляет АТФ с высвобождением энергии, необходимой для работы насоса.

Перенос макромолекул и крупных частиц внутрь клетки осуществляется за счет эндоцитоза, а удаление из клетки — путем экзоцитоза.

Различают два вида эндоцитоза – фагоцитоз (поглощение клеткой крупных частиц) и пиноцитоз (поглощение жидких веществ). При эндоцитозе мембрана образует впячивания или выросты, которые затем отшнуровываясь превращаются во внутриклеточные пузырьки, содержащие захваченный клеткой продукт. Этот процесс происходит с затратой энергии АТФ.

Мембрана принимает участие в выведении веществ из клетки в процессе экзоцитоза. Таким способом из клетки выводятся гормоны, белки, жировые капли и др.

Функции клеточных мембран. Транспорт веществ.


Читать еще…

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: