Aktivni transport tvari kroz membranu. Natrij-kalij pumpe

Ponekad je potrebno da se unutra koncentracija ćelija supstance To je bio visok čak i na najnižem koncentracija u ekstracelularne tekućine (npr za kalij ione). Nasuprot tome, koncentracija drugih iona unutar ćelije je važno imati na niskom nivou, bez obzira na njihove visoke koncentracije izvan ćelije (na primjer, jona natrijuma). Ni u jednom od ova dva slučaja, to ne može pružiti jednostavan difuzija, čiji rezultat je uvijek balansiranje koncentracije jona na obje strane membrane. Da stvore prekomjerne kretanje kalija jona u ćeliju i jona natrijuma - spolja zahtijeva izvor energije. Kretanje molekula ili iona kroz ćelijsku membranu protiv gradijent koncentracije (ili protiv električni gradijent, gradijent pritiska) se zove aktivnog transporta.

Video: Tubik

Supstance aktivne prevezli, makar kroz neke ćelijskih membrana uključuju natrij, kalij, kalcij, željezo, vodik, klor, jod, mokraćne kiseline, i određenih šećera većina aminokiselina.

Primarni aktivni i srednje aktivni transport. Ovisno o izvoru energije koju koristi aktivni transport se podijeliti na dvije vrste: primarne i sekundarne aktivna je aktivna. Za primarnu aktivni transport energije se dobija direktno dekolte adenozin trifosfata, ili neki drugi fosfata jedinjenja visoke energije. Srednje aktivni transport obezbeđuje sekundarne energije pohranjene u stranu koncentracijama razlika obliku, molekule ili iona na obje strane stanične membrane, prvobitno stvorio prvenstveno aktivnog transporta. U oba slučaja, kao iu slučaju olakšane difuzije, transport zavisi noseći proteini, prodirući stanične membrane. Međutim, funkcije nosača proteina tokom različitih od aktivnog transporta koji difuzije transporta, kao u prvom slučaju su u stanju da prenese energiju transportuje tečnost za pomicanje to protiv elektrokemijske gradijent proteina. Daljnje primjere aktivnog primarne i sekundarne aktivni transport detaljnije objašnjenje principa njihov rad.

Natrij-kalij pumpe

K supstance, koji su prevozili primarni aktivni transport, uključuju natrij, kalij, kalcij, vodik, klor i neke druge ione.
Mehanizam aktivnog transporta najbolje studirao za natrij-kalij pumpe (Na + / K + -nasosa) - proces transporta, koji potiskuje jona natrijuma kroz stanične membrane prema van i istovremeno ubrizgava u ćeliju kalijuma jona. Ova pumpa je odgovoran za održavanje različitih koncentracija natrija i kalija jona na obje strane membrane, kao i za prisustvo negativnih električnog potencijala unutar ćelija. (Poglavlje 5 će se pokazati da je i osnova pulsa proces odašiljanja u nervni sistem.)

Video: Predavanje №2 - posebno transport molekula unutar ćelije i stanične membrane

protein predstavlja kompleks od dva odvojena loptastog proteina: veći, zove alfa-podjedinica s molekulskom masom od oko 100.000, a manje pod nazivom beta-podjedinica s molekulskom masom od oko 55000. Iako je funkcija manje proteina je nepoznat (osim što može pridaje protein kompleksa u lipidne membrane), tri glavna proteina ima specifične karakteristike koje su važne za funkcioniranje pumpe.

1. Na viri dio u protein ćelija ima tri receptora vezivanja za jona natrijuma.
2. Na vanjskom dio proteina su dva receptora za vezanje kalij iona.
3. Unutrašnjost stranicama proteina vezivanje nalazi u blizini jona natrijuma ima ATPaze aktivnost.

Uzmite u obzir rad pumpe. 2 Kada kalijum ion vezan za proteina nosača-3 na izvana i natrijev ion povezane s njima u okviru uskoro ATPaze funkciju proteina. To dovodi do razdvajanja jednog molekula ATP-a u ADP sa odvajanjem od fosfatnih veza visoke energije. Smatra se da su oslobođene energije uzrokuje kemijske i konformaciona promjene proteina nosača molekula, što je rezultiralo u 3 jona natrijuma se preselio spolja i kalijum ion 2 - u ćeliju.

Kao i drugi enzimi, Na-K + -ATF-aza To može raditi u obrnutom smjeru. Kada pilot povećava elektrokemijske gradijent za Na + i K + na takve vrijednosti koje su akumulirane u njemu energija postane veća kemijske hidrolize ATP energije, ovi ioni će se kretati duž njihovih gradijent koncentracije, a Na + / K + -Hacoc će sintetizirati ATP iz ADP i fosfat. Shodno tome, fosforilisanu oblik Na + / K + pumpa može biti ili fosfata donator za sintezu ATP iz ADP, ili da koriste energiju da promijeni konformaciju i pumpa natrijuma iz ćelije, i kalijum - u ćeliju. Relativne koncentracije ATP, ADP i fosfat, kao i elektrokemijske gradijenti za natrija i kalija, odrediti pravac enzimske reakcije. Za neke ćelije, kao što je električno aktivna neuronske ćelije, 60 do 70% ukupne potrošnje energije u ćeliji se troši na kreće spolja natrija i kalija prema unutra.