ів, крім того, частина пронизують мембрану білків виявляється "заякоренних" на внутрішньоклітинні білки і в латеральної дифузії не беруть участь.
Крім латеральної дифузії, можливий також перехід ліпідної молекули з одного моношару в іншій - Цей процес називають фліп-флопом. Однак імовірність фліп-флопа в 1010 разів менше, ніж латеральної дифузії.
Мембранні білки і ліпіди крім поступального руху беруть участь і в обертальному русі, або, як кажуть, - у обертальної дифузії. При цьому кутова швидкість обертання білків і ліпідів вельми велика. Наприклад, при нормальних температурах вона становить:
- для фосфоліпідів - 109 рад/с;
- для родопсину - 106 рад/с;
- для цитохромоксидази - 104 рад/с. p> Асиметрія мембран виявляється в тому, що внутрішні і зовнішні по відношенню до клітки боку будь-якої біологічної мембрани завжди мають різний ліпідний і білковий склад. Молекули вуглеводів розташовуються тільки на зовнішній стороні мембрани. Асиметрична орієнтація ферментативних і транспортних білків в мембрані призводить до наявності переважно напрями активного транспорту речовин через мембрану, що грає виключно важливу роль для функціонування клітини в цілому. br/>
1.1 Пасивний і активний транспорт речовин через мембранні структури
Розрізняють активний і пасивний перенос (транспорт) нейтральних молекул і іонів через біомембрани. Активний транспорт - відбувається при витраті енергії за рахунок гідролізу АТФ або переносу протона по дихального ланцюга мітохондрій. Пасивний транспорт не пов'язаний з витратою клітиною хімічної енергії: він здійснюється в результаті дифузії речовин в бік меншого електрохімічного потенціалу. Прикладом активного транспорту може служити перенесення іонів калію і натрію через цитоплазматичні мембрани К - всередину клітини, а Na - з неї, перенесення кальцію через саркоплазматического ретикулума скелетних і серцевих м'язів всередину везикул ретикулума, перенесення іонів водню через мембрани мітохондрій з матриксу - назовні: всі ці процеси відбуваються за рахунок енергії гідролізу АТФ і здійснюються особливими ферментами - транспортними АТФ-фазами. Найбільш відомий приклад пасивного транспорту - це рух іонів і калію через цитоплазматичну мембрану нервових волокон при поширенні потенціалу дії.
Пасивний перенос речовин через біомембрани. Дифузія незаряджених молекул
Прийнято розрізняти такі типи пасивного перенесення речовин (включаючи іони) через мембрани:
1. Проста дифузія
2. Перенесення через пори (Канали)
3. Транспорт з допомогою переносників за рахунок:
а) дифузії переносника разом з речовиною в мембрані (рухливий переносник);
б) естафетної передачі речовини від однієї молекули переносника до іншої, молекули переносника утворюють тимчасову ланцюжок поперек мембрани.
Перенесення за механізмом 2 і 3 називають іноді полегшеної дифузією. br/>
1.2 Транспорт неелектролітів шляхом простої і полегшеної дифузії
Всяка жива клітина оточена мембраною, яка служить для захисту і регуляції внутрішнього середовища. Мембрана діє як дискримінує пристрій, що дозволяє поживним і іншим необхідним речовин входити всередину клітини, а продуктам обміну віддалятися назовні.
Білки мембран виконують функції трьох типів: підтримують загальну структурну цілісність мембран; діють як ферменти, наприклад, при синтезі молекул АТФ у мітохондріальних мембранах або в різних стадіях фотосинтезу в мембрані хлоропласта; крім того, вони служать переносниками іонів і молекул через мембрани.
Різні речовини переносяться через мембрани за двома основними механізмам: шляхом дифузії (Пасивного транспорту) і шляхом активного транспорту. Проникність мембран для різних розчинених речовин залежить від розмірів і заряду цих молекул. Оскільки внутрішня область мембран складається з вуглеводневих ланцюгів, багато малі нейтральні і неполярні молекули можуть проходити через бімолекулярні мембрану шляхом звичайної дифузії. Інакше можна сказати, що ці молекули розчиняються у мембрані. Найбільш важливе з цих речовин - глюкоза, яка переноситься через мембрани тільки в комплексі з молекулою-переносником. У цій ролі зазвичай виступає білок. Комплекс глюкози з переносником легко розчиняється в мембрані і може тому дифундувати через мембрану. Такий процес називається полегшеної дифузією. Сумарна швидкість транспорту глюкози різко підвищується в присутності гормону інсуліну. Поки не зовсім ясно, чи полягає дію інсуліну в підвищенні концентрації переносника або цей гормон стимулює освіта комплексу між глюкозою і переносником.
Основним механізмом пасивного транспорту речовин, обумовленим наявністю концентраційного градієнта, є дифузія.
Дифузія - це мимовільний процес проникнення речовини з області більшої в область меншою його концентрації в результаті теплового хаотичного руху молекул.
Математичний опис процесу дифузії дар Рік. Згідно...
