Слайд 2
Мембранный транспорт
Частный случай явления переноса веществ через биологическую
мембрану.
Слайд 3
Виды мембранного транспорта
Слайд 4
Пассивный транспорт
В основе пассивного транспорта лежит разность концентраций
и зарядов. Вещества всегда перемещаются по градиенту концентрации. Если
молекула заряжена,
то на ее транспорт
влияет и электрический
градиент.
Поэтому часто
говорят об
электрохимическом
градиенте.
Слайд 9
Транспорт воды через мембрану
Диффузию воды через мембраны называют
осмосом. Вода, очень быстро проникает через липидный бислой. Это
объясняется тем, что ее молекула мала и электрически нейтральна.
Существуют и аквапорины – белки, обеспечивающие быстрое прохождение воды через мембрану.
Слайд 10
Транспорт воды через мембрану
При добавлении 10% раствора поваренной
соли к препарату кожицы лука наблюдается плазмолиз – ионы
Na+ и Сl- вызывают выход воды из протопласта клетки и отставание протопласта от оболочки. При удалении раствора соли и добавлении воды идет обратный процесс – деплазмолиз - примеры осмоса.
Слайд 11
Диффузия через мембранные каналы
Заряженные молекулы и ионы (Na+,
K+, Ca2+, Cl-) не способны проходить через липидный бислой
путем простой диффузии, тем не менее, они проникают через мембрану, благодаря наличию в ней особых
каналообразующих
белков,
формирующих
различные каналы.
Слайд 12
Ионные каналы
Это сложные трансмембранные белковые структуры, пронизывающие клеточную
мембрану поперёк в виде нескольких петель и образующие пору;
Канальные
белки состоят из нескольких субъединиц, в которых имеются дополнительные молекулярные системы: открытия, закрытия, избирательности, инактивации, рецепции и регуляции.
ИК могут иметь не один, а несколько участков (сайтов) для связывания с управляющими веществами (лигандами).
Слайд 14
Функции ионных каналов
Главная функция ИК - обеспечивать управляемое
перемещение ионов через мембрану.
Регуляция водного обмена клетки: объём и
тургор.
Регуляция pH: закисление и защелачивание.
Регуляция ионного обмена (обмен солей): изменение внутриклеточного ионного состава и концентрации.
Создание и изменение мембранных потенциалов: потенциал покоя; в возбудимых клетках - локальные потенциалы, потенциал действия.
Проведение возбуждения в возбудимых клетках: обеспечение движения нервных импульсов.
Трансдукция в сенсорных рецепторах: преобразование раздражения (стимула) в возбуждение.
Управление активностью клетки: за счёт обеспечения потоков вторичного мессенджера - Са2+.
Слайд 16
Классификация каналов
по типу управления
неуправляемые постоянно пропускают через себя
K+;
потенциал-управляемые открываются при деполяризации и пропускают через себя в клетку
Na+, (в постсинаптических окончаниях и нервных отростках) или Ca2+, (в пресинаптических окончаниях или рецепторных клетках);
хемо-управляемые открываются под действием медиатора и пропускают через себя в клетку Na+, что вызывает деполяризацию в виде возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП);
стимул-управляемые находятся в сенсорных рецепторах (рецепторных клетках или рецепторных нервных окончаниях) и открываются под действием стимула (раздражителя), начиная пропускать через себя Na+, что вызывает деполяризацию в виде рецепторного потенциала.
Слайд 18
Облегченная диффузия
транспорт веществ с помощью специальных транспортных
белков, каждый из которых отвечает за транспорт определенных молекул
или групп родственных молекул.
Они взаимодействуют с молекулой переносимого вещества и каким-либо способом перемещают ее сквозь мембрану.
Таким образом в клетку транспортируются сахара, аминокислоты, нуклеотиды и многие другие полярные молекулы.
Слайд 19
Кинетическая схема транспорта незаряженных молекул с участием переносчика
Слайд 20
Транспорт сахаров
Глюкозные транспортёры - ГЛЮТ обнаружены во всех
тканях.
Существует несколько разновидностей ГЛЮТ, они пронумерованы в соответствии
с порядком их обнаружения.
Структура белков семейства ГЛЮТ отличается от белков, транспортирующих глюкозу через мембрану в кишечнике и почках против градиента концентрации.
Слайд 21
Глюкозные транспортёры – это мембранные белки, находящиеся на
поверхности всех клеток и осуществляющие транспорт глюкозы ниже градиента
ее концентрации посредством соответствующей диффузии, т.е. путем пассивного транспорта.
Транспортеры глюкозы первично осуществляют транспорт глюкозы не только в клетку, но и из клетки. Транспортеры этого класса участвуют и во внутриклеточном перемещении глюкозы.
Слайд 22
Описанные 5 типов ГЛЮТ имеют сходную первичную структуру
и доменную организацию:
ГЛЮТ-1 (эритроцитарный тип) – первый клонированный белок-транспортер. ГЛЮТ-1
экспрессируется во многих тканях и клетках: эритроцитах, плаценте, почках, толстой кишке. Молекула ГЛЮТ-1 включает 492 аминокислотных остатка.
ГЛЮТ-2 (печеночный тип) синтезируется только в печени, почках, тонкой кишке. Молекула ГЛЮТ-2 включает 524 аминокислотных остатка.
Слайд 23
ГЛЮТ-3 (мозговой тип) экспрессируется во многих тканях: мозге, плаценте,
почках, скелетных мышцах плода (уровень этого белка в скелетных
мышцах взрослого человека низкий). Молекула ГЛЮТ-3 состоит из 496 аминокислотных остатков.
ГЛЮТ-4 (мышечно-жировой тип) содержится в тканях, где транспорт глюкозы быстро и значительно увеличивается после воздействия инсулина: скелетной белой и красной мышцах, белой и коричневой жировой клетчатке, мышце сердца. Молекула белка состоит из 509 аминокислотных остатков.
ГЛЮТ-5 (кишечный тип) находится в тонкой кишке, почках, скелетных мышцах и жировой ткани. Молекула этого белка состоит из 501 аминокислотного остатка.
Слайд 24
Всасывание глюкозы эпителием тонкого кишечника и почечных канальцев
обеспечивается совместной работой двух переносчиков – симпортера (SGLT) и
унипортера (GLUT)