Виды мембранного транспорта по направлению и количеству транспортируемых веществ

Симпорт – парный транспорт в одном направлении двух различных молекул через мембрану клетки благодаря ионному градиенту, созданному активным транспортом (симпорт Na⁺-глюкоза).

Антипорт – парный транспорт в противоположных направлениях двух различных молекул через мембрану благодаря ионному градиенту, созданному активным транспортом (антипорт: Na⁺-Н⁺-обменник).

Первичный активный транспорт– трансмембранный перенос веществ против градиента концентрации с затратой энергии макроэргических соединений.

Вторичный активный транспорт – трансмембранный перенос веществ против градиента концентрации за счет энергии градиента концентрации другого вещества, созданного в процессе активного транспорта. Ионные градиенты снабжают энергией вторичный активный транспорт.

Вторично-активный транспорт

1. Основной источник энергии для вторично-активного транспорта - энергия градиента концентрации ионов натрия, который создается за счет работы Na⁺/K⁺ — АТФазы.

2. Котранспортер глюкозы и Na⁺ в эпителиоцитах - симпорт глюкозы и Na⁺ в эпителиоциты (слизистая оболочка тонкого кишечника).

3. Na⁺/Са²⁺обменник в кардиомиоцитах и гладкомышечных клетках – антипорт Са²⁺ в обмен на Na⁺

4. Na⁺/H⁺обменник – антипорт Na⁺ и H⁺ поддерживает постоянство внутриклеточного рН.

5. Скорость Na⁺/Ca²⁺ и Na⁺/H⁺ обмена пропорциональна электрохимическому градиенту Na⁺ через мембрану.

Вторичный активный транспорт глюкозы за счет градиента концентрации Na⁺ .Суммарный транспорт Na⁺ и глюкозы направлен в клетку (симпорт), поскольку концентрация Na⁺ значительно выше вне клетки, чем в цитозоле. Связывание кооперативно, поэтому если Na⁺ отсутствует, глюкоза не может связаться с транспортером. Градиент Na⁺ поддерживается работой Na⁺, К⁺- АТФ-азы.

 

 

25. Структура и механизмы функционирования Na+, K+-АТФ-азы.

Три типа АТФ-зависимых насосов

Типы насосов (транспортных АТФ-аз)

1. АТФ-азы Р-типа	переносчики ионов, которые обратимо фосфорилируются с помощью АТФ по аспартату, что обеспечивает конформационный переход при транспорте иона (Na+, K+- АТФ-аза, Са+- АТФ-аза).
2. АТФ-азы F - типа, роторные белки	обратимые АТФ-зависимые протонные насосы, катализируют трансмембранный перенос протонов против градиента за счет гидролиза АТФ («F- тип» - энергосопрягающие факторы) (Н-АТФ-аза/АТФ-синтаза).
3. АТФ-азы V-типа	протон-транспортирующие АТФ-азы, обеспечивающие закисление вакуолей, лизосом, эндосом, комплекса Гольджи (сходны с АТФ-азами F-типа).
4. АВС-транспортеры, АТФ-связывающие кассеты (ATP-binding cassette)	используют АТФ для активного транспорта множества субстратов (аминокислоты, пептиды, белки, ионы металлов, липиды, желчные кислоты, лекарства и др.) из клетки против градиента концентрации. Каждый белок несет 2 АТФ-связывающего домена или «кассеты». Р-гликопротеин – мультилекарственный транспортер отвечает за устойчивость опухолей к противоопухолевым препаратам.

Строение Na⁺/K⁺-AT Фазы

Схема расположения Na/K-АТФаэы в клеточной мембране и структура ее специфического ингибитора уабаина

Протомер фермента состоит из одной альфа- и одной бета-субъединицы.

Альфа-субъединица - 10 альфа-спиралей, пересекающихмембрану, бета-субъединица имеет одну трансмембранную спираль.

Петля между 2-й и 3-й колоннами - центр связывания ионов.

Петля между 4-й и 5-й колоннами - центр связывания АТФ.

Зеленым цветом окрашены альфа-спиральные участки бета-субъединицы, к С-концу которой присоединены гликозильные радикалы. Звездочками отмечены вероятные участки связывания специфического ингибитора Na/K-АТФазы – уабаина («яд стрелы», ядовитый сердечный гликозид)

Функционирование Na⁺/K⁺-AT Фазы

1) Создает асимметричное распределение ионов Na ⁺ и К⁺ между клеткой и средой. Асимметрия ионов по обе стороны мембраны - это дополнительное депо энергии, которая используется для:

а) генерации возбуждения в нервных и мышечных клетках;

б) работы белков переносчиков, переносящих аминокислоты и сахара в клетку совместно с ионами Na⁺(вторичный активный транспорт).

2) Na, K-АТФ-аза образует 2 конформера: Na ⁺ - конформер (Е₁),  К⁺- конформер (Е₂) и катализирует

 - Na⁺- зависимое фосфорилирование с использованием АТФ;

 - К⁺- зависимое дефосфорилирование:

                                                Na ⁺ (из клетки)

              Na ⁺            Mg ²⁺       K ⁺

Е₁ + АТФ → Е₁- Р + АДФ → E ₂ - P → E ₂ + Р

                                                                   К⁺ (в клетку)

3) Na,K-АТФ-аза - электрогенный насос: переносит 3 Na ⁺ из клетки и 2 К⁺ в клетку с использованием 1 мол АТФ.

---

Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 939; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!