На головну

Електрогенних іонні насоси

  1. VI. АВІАЦІЙНІ КАТАСТРОФИ В Г. ЕЛІЗАБЕТ
  2. VIII. Іонні рівняння реакцій
  3. XI. Проаналізуйте психокорекційні можливості наступного психотехнического завдання '.
  4. абсорбція процеси
  5. Абсорбні холодильні машини
  6. Абсорбні холодильні машини
  7. Абсорбні холодильні машини

Відповідно до сучасних уявлень, в біологічних мембранах є іонні насоси,що працюють за рахунок вільної енергії гідролізу АТФ, - спеціальні системи інтегральних білків (транспортні АТФази).

В даний час відомі три типи електрогенних іонних насосів, які здійснюють активне перенесення іонів через мембрану (рис.13).

Перенесення іонів транспортними АТФаза відбувається внаслідок сполучення процесів переносу з хімічними реакціями, за рахунок енергії метаболізму клітин.

При роботі До+-Na+-АТФази За рахунок енергії, що звільняється при гідролізі кожної молекули АТФ, в клітку переноситься два іона калію і одночасно з клітки викачуються три іона натрію. Таким чином, створюється підвищена в порівнянні з міжклітинної середовищем концентрація в клітині іонів калію і знижена натрію, що має величезне фізіологічне значення.

У Са2+-АТФази За рахунок енергії гідролізу АТФ переносяться два іона кальцію, а в Н+-помпе - два протона.

рис.13. Види іонних насосів: а) До+-Na+- АТФаза в цитоплазматичних мембранах

(До+-Nа+-насос); б) - Са2+-АТФаза (Са2+-насос); в) - Н+-АТФаза В енергосопрягающіх мембранах мітохондрій, хлоропластів (Н+-насос, або протонна помпа)

Ознаки «біонасоса»:

1. Рух проти градієнта електрохімічного потенціалу.

2. потік речовини пов'язаний з гідролізом АТФ (або іншого джерела енергії).

3. асиметрія транспортної машини.

4. насос in vitro здатний гідролізувати АТФ тільки в присутності тих іонів, які він переносить in vivo.

5. при встановленні насоса в штучне середовище він здатний зберігати селективність.

Молекулярний механізм роботи іонних АТФаз до кінця не вивчений. Проте простежуються основні етапи цього складного ферментативного процесу. У разі До+-Nа+-АТФази Налічується сім етапів перенесення іонів, пов'язаних з гідролізом АТФ.

На схемі видно, що ключовими етапами роботи ферменту є:

1) освіту комплексу ферменту з АТФ на внутрішній поверхні мембрани (ця реакція активується іонами магнію);

2) зв'язування комплексом трьох іонів натрію;

3) фосфорилирование ферменту з утворенням аденозиндифосфату;

4) переворот (фліп-флоп) ферменту всередині мембрани;

5) реакція іонного обміну натрію на калій, що відбувається на зовнішній поверхні мембрани;

6) зворотний переворот ферментного комплексу з переносом іонів калію всередину клітини;

7) повернення ферменту в початковий стан після визволення іонів калію і неорганічного фосфату (Р).

Таким чином, за повний цикл відбуваються викид з клітки трьох іонів натрію, збагачення цитоплазми двома іонами калію і гідроліз однієї молекули АТФ.

 




Основні функції біологічних мембран | Структура біологічних мембран | Фазові переходи ліпідів в мембранах | Тема: ТРАНСПОРТ РЕЧОВИН ЧЕРЕЗ БІОЛОГІЧНІ МЕМБРАНИ | Пасивний перенос речовин через мембрану | Ліпідні пори: стабільність і проникність мембран | ГЛАВА 3. БІОЕЛЕКТРИЧНІ ПОТЕНЦІАЛИ | ГЛАВА 4. МЕХАНІЗМИ ГЕНЕРАЦІЇ ПОТЕНЦІАЛУ ДІЇ | Типи керованих каналів. | Структура іонного каналу. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати