Транспорт веществ через мембрану.
Транспорт веществ через мембраны можно разделить на 2 типа: пассивный и активный транспорт.
1. Пассивный транспорт– транспорт по градиенту концентрации, без затраты энергии. Например, простая и облегченная диффузия.
Простая диффузия – самопроизвольное перемещение вещества через полупроницаемую мембрану из области высокой концентрации в область низкой концентрации. Таким способом переносятся через мембрану низкомолекулярные гидрофобные органические соединения (например, жирные кислоты), а также небольшие нейтральные молекулы (Н2О, О2, СО2). При увеличении разности концентраций по обе стороны мембраны, прямо пропорционально будет увеличиваться и скорость диффузии. При выравнивании концентраций, диффузия прекратится.
Облегченная диффузия – перемещения вещества по градиенту концентрации, без затраты энергии, но с участием белков-переносчиков – транслоказ. Транслоказы – интегральные белки мембраны, обладающие специфичностью в отношении переносимых веществ. Примеры – анионные каналы в плазмолемме эритроцитов, Са+-каналы в мембранах ЭПС мышечных волокон.
2. Активный транспорт – транспорт веществ против градиента концентрации, идет с затратой энергии. Осуществляется с помощью ионных насосов. Например, Na/K – насос.
Na/K – насос (Na/K – АТФ-аза) – интегральный белок мембраны, состоящий из 2 субъединиц (α,β).Α-субъединица имеет участки связывания для Na+ и АТФ на стороне цитоплазмы, и для К+ – на наружной поверхности. Этот насос за один цикл выводит из клетки 3 иона Na+ и закачивает в клетку 2 иона K+ против градиента концентрации. При этом затрачивается одна молекула АТФ. С помощью мембранных насосов происходит также регуляция в клетке концентрации и двухвалентных катионов Mg2+ и Ca2+.
|
|
|
Транспорт в мембранной упаковке (везикулярный перенос)
Выделяют 2 вида везикулярного переноса: эндоцитоз и экзоцитоз.
1. Экзоцитоз – это выведение из клетки макромолекул.
2. Эндоцитоз – поглощение клеткой макромолекулярных веществ. Эндоцитоз формально подразделяется на:
а)фагоцитоз - захват и поглощение клеткой крупных частиц (более 1 мкм, иногда клеток или их частей). Для фагоцитоза характерно появление на поверхности клетки выростов или складок, которые затем сливаются.
б) пиноцитоз – поглощение клеткой мелких частиц (0,3 мкм – 100 нм), как правило, жидкости и растворенных веществ. При этом образуются небольшие впячивания мембраны, инвагинации.
Эндоцитоз, включая пино- и фагоцитоз, может быть неспецифическим или постоянным и специфическим, опосредуемым рецепторами (рецепторным). Неспецифический эндоцитоз протекает автоматически и часто может приводить к захвату и поглощению совершенно чуждых или безразличных для клетки веществ. При специфическом эндоцитозе поглощаются молекулы, для которых на плазматической мембране есть специфические рецепторы, ассоциирующиеся только с данным типом молекул. Такие молекулы, связывающиеся с белками-рецепторами на поверхности клеток, называют лигандами. Пример специфического эндоцитоза - транспорт в клетку холестерола.
|
|
|
Эндоцитоз происходит в специализированных участках плазматической мембраны. Это так называемые окаймленные ямки. Эти ямки есть почти у всех клеток животных, они занимают около 2% клеточной поверхности. В этих участках мембрана со стороны цитоплазмы покрыта тонким слоем белка клатрина.Клатрин с рядом дополнительных белков образуют на внутренней поверхности ямок плазматической мембраны рыхлую сеть, которая «одевает» образующийся эндосомный пузырек. В отделении эндосомы участвуют также белки - динамины, которые полимеризуются вокруг шейки отделяющегося пузырька.После того как окаймленный пузырек отделится от плазмолеммы и начнет переноситься вглубь цитоплазмы клатриновый слой распадается, эндосомы начинают сливаться друг с другом.
|
|
|
Лабораторное занятие №2
Плазмолиз в клетках кожицы чешуи луковицы репчатого лука
Осмотические свойства растительных клеток можно продемонстрировать, поместив растительную ткань в концентрированный (гипертонический) раствор.Для ознакомления с особенностями плазмолизаиспользуют кожицу, покрывающую внутренние чешуилука.
Если клетка помещена в среду, осмотическое давление которой выше осмотического давления самой клетки, то вода из вакуоли будет выходить через цитоплазму и оболочку наружу. Плазмалемма и тонопласт, обладающие эластичностью, при этом сокращаются, плазмалемма отходит от стенок клетки - происходит плазмолиз. Цитоплазма в клетках кожицы лукавязкая, что подтверждает характер плазмолиза. Во многих клетках плазмолиз вогнутый. Отошедшие от стенокискривленные участки протопласта обращены к стенкам вогнутыми сторонами. В некоторых местах протопласт связан с клеточными стенками тонкими цитоплазматическими тяжами – «нитями Гехта», часть которых со временем разрывается.
Плазмолизированную клетку можно вернуть в первоначальное состояние, заменив гипертонический плазмолизирующий раствор водой. В этом случае клеточный сок, осмотическое давление которого окажется выше, чем в окружающей среде, будет активно всасывать воду, объем вакуоли увеличится, цитоплазма окажется оттесненной к стенкам клетки - произойдет деплазмолиз.
|
|
|
Лучше всего наблюдать плазмолизвклетках лиловых чешуй лука. Окраска чешуй обусловлена наличием в клеточном сокеводорастворимого пигмента – антоциана. Помере выхода из вакуоли воды концентрацияпигмента увеличивается и окраска клеточного сока становится интенсивнее.
Материалы и оборудование: луковица синего лука, 1М раствор KNO3 (можно заменить на слабые растворы NaCl, Ca(NO3)2, глюкозы, сахарозы, глицерина), скальпель или лезвие бритвы, препаровальные иглы, предметные и покровные стекла, микроскопы, стакан с водопроводной водой, фильтровальная бумага, стеклянные палочки.
Ход работы. Приготовить временный препарат чешуи лука. Снять кожицу с выпуклой стороны сочной чешуи лука, содержащей антоциан. Поместить препарат на предметное стекло в каплю воды и накрыть предметным стеклом. Рассмотреть препарат при малом и большом увеличении. Заменить воду на растворKNO3. Следить в микроскоп за изменениями в клетках. Зарисовать клетки эпидермиса внутренней чешуилуковицы лука: общий вид и плазмализированные клетки. Описать последовательные стадии плазмолиза: уголковый, вогнутый, выпуклый (округлый). Заменить раствор под покровным стеклом на воду. Наблюдать за деплазмолизом клеток.
Обозначьте на рисунке:1 – ядро;2 – вакуоли; 3 – кристаллы оксалата кальция; 4 – оболочка клетки;5 – плазмалемма; 6 – нити Гехта.
2. Электронная микрофотография. Микроворсинки клеток кишечного эпителия, × 61000
Рассмотрите апикальную поверхность клеток кишечного эпителия. Обратите внимание на густую сеть гликокаликса, покрывающую микроворсинки (показана стрелками).
Обозначьте на рисунке: 1 – микроворсинки, 2 –гликокаликс.
Рис. 9. Апикальная поверхность двух клеток подвздошной кишки кошки.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 656; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!