льна енергія зменшується. При цьому величина потенційного бар'єру нижче, ніж при переході іона безпосередньо через ліпідний бішар мембрани.
Іонні канали володіють селективністю, тобто мають різні величини провідності для різних іонів. Кожен канал транспортує переважно іони одного виду, наприклад, натрієвий канал - іони натрію, калієвий - іони калію. Через катіонні канали не здатні проходити аніони і навпаки. Але для іонів того ж знака, що й основний іон, канал уже не володіє такою абсолютною селективністю. Провідність каналу для інших іонів свого знака нижче, ніж для власного, але відмінна від нуля. Наприклад, через специфічні натрієві канали здатні транспортуватися також і іони калію, але в 20 разів повільніше, ніж іони натрію.
Згідно сучасним уявленням, селективність каналу, насамперед, визначається радіусом транспортованого іона. Іони, радіус яких перевищує радіус каналу, не здатні проходити через канал внаслідок такого стеричного невідповідності. Іони, що володіють меншим радіусом, в порівнянні з радіусом каналу, також не завжди можуть пройти через канал. Чим менше радіус іона в порівнянні з радіусом каналу, тим менше ймовірність проходження іона через цей канал. Цей ефект пояснюється тим, що іони у водному розчині завжди знаходяться в гідратованому стані. Перенесення ж через канал вимагає скидання декількох гідратних оболонок, в результаті якого іон залишається лише в одній гідратної одежинці raquo ;. Скинута гидратная оболонка замінюється іншими полярними сполуками, в ролі яких виступають фіксовані дипольні групи каналу. Розмір іона повинен бути таким, щоб він міг взаємодіяти з оптимальним числом цих полярних груп. Наприклад, іон калію у своєму селективному каналі взаємодіє з усіма п'ятьма атомами кисню, а менший за розміром іон натрію може зв'язатися в калієвому каналі тільки з двома атомами кисню. Отже, міцність зв'язку каналу з іоном натрію буде мінімальна. А якщо зв'язки іона з дипольними групами немає зовсім, то і пройти він через цей канал не може. Отже, найкраще проходить через канал той іон, який має радіус (разом з одинарної гідратної одежинкою ) рівний радіусу каналу.
Селективність каналів визначається не тільки залежністю провідності каналу від радіуса транспортованого іона, але й хімічною будовою іона. Наприклад, через натрієві канали переносяться іони гидроксиламмония і не переносяться іони метіламмонія, хоча їх радіуси рівні радіусу каналу. Це пояснюється тим, що гідроксильна група гидроксиламмония здатна утворювати водневі зв'язки з атомами кисню, що вистилають внутрішній діаметр каналу, а метильная група метіламмонія з ними не взаємодіє.
Канали можуть блокуватися деякими сполуками, які зв'язуються з селективними фільтрами або з входом в канал, закупорюючи його. Так як молекула-блокатор повинна стерически відповідати ділянці блокируемого каналу, то для каналів певного виду існують специфічні блокатори. Наприклад, молекули тетродоксін блокують натрієві канали, а молекули тетраетіламмонія - калієві.
Пасивний транспорт речовин за допомогою переносників
Для деяких речовин існують специфічні переносники білкової природи, які знижують енергію активації, необхідну для перенесення речовини через ліпідний бішар. Переносники здійснюють так звану полегшену дифузію. Загальний потік речовин через мембрану за участю переносників складається з двох компонент: потоку, викликаного простий дифузією, і потоку, викликаного полегшеної дифузією. Тому в даному випадку речовини транспортуються з більшою швидкістю, ніж при простій дифузії. Переносники, що здійснюють пасивний транспорт, переносять речовини з області з більшою концентрацією в область з меншою концентрацією і не вимагають витрат енергії.
Переносники забезпечують транспорт речовин, які самі по собі проникають через мембрану вкрай повільно через високу гідрофільності. Існують переносники для деяких амінокислот, вуглеводів, пуринових і піримідинових основ, нуклеозидів. Таким чином, наприклад, відбувається всмоктування багатьох харчових продуктів в кишечнику, процеси реабсорбції в нирках.
Відмінні ознаки транспорту речовин за допомогою переносників:
. Переносники володіють високою хімічною специфічністю, тобто здатні переносити тільки певні субстрати (деякі переносники навіть здатні розрізняти L- і D-ізомери одного і того ж речовини).
. Швидкість перенесення зростає пропорційно концентрації стерпного речовини, але лише до певної певної величини, тобто спостерігається ефект насичення переносника. Але в реальному клітці часто буває так, що навіть при повному насиченні переносника при збільшенні різниці концентрацій швидкість перенесення все одно буде зростати за рахунок простої дифузії.
. Переносники здатні конкурентно інгібуватися речовинами...
