, структура яких схожа із структурою субстрату.
Одним з найбільш вивчених випадків пасивного транспорту речовин за допомогою переносників є перенесення глюкози в еритроцити. Переносник D-глюкози здатний транспортувати також речовини, структурно нагадують субстрат, наприклад, D-манозу, D-ксилозу, D-арабинозу і D-галактозу, але не відповідні L-цукру. Перераховані D-ізомери вуглеводів викликають конкурентне інгібування переносника D-глюкози, який змушений переносити ці речовини замість свого власного субстрату. Для того, щоб специфічний переносник цукру переніс інша речовина, останнє повинне мати в своїй структурі шестіуглеродний пиранозного скелет.
Явище насичення переносника при високих концентраціях речовини, що транспортується можна побачити на прикладі реабсорбції глюкози в ниркових канальцях. Плазма крові видавлюється під дією гідростатичного тиску в нирковий клубочок, а потім реабсорбується назад за винятком продуктів обміну і надлишкових кількостей води та електролітів. Якщо концентрація глюкози в плазмі крові не перевищує так званий нирковий поріг, величина якого становить 11 ммоль/л, то глюкоза реабсорбується повністю. В іншому випадку спостерігається явище насичення системи перенесення глюкози і тоді її залишок виділяється з сечею. Нирковий поріг реабсорбції існує і для деяких інших речовин, наприклад, фосфату, сульфату, амінокислот. Явище насичення переносників іноді може сприяти підтримці постійної концентрації даної речовини в організмі. У разі глюкози нирковий поріг удвічі вище її нормальної концентрації в плазмі крові, тому нирки не можуть брати участі в регуляції вмісту глюкози в крові. Для фосфату ж нормальна концентрація в крові майже збігається з величиною ниркового порогу, що призводить до виведення зайвого його кількості з сечею та підтриманню його концентрації на постійному рівні.
Індукований іонний транспорт
Транспорт іонів за допомогою переносників називається індукованим іонним транспортом, а сам переносник - Іонофор. Структура Іонофор така, що зовні він покритий неполярними групами, завдяки чому йому вигідно перебувати в гідрофобною частини мембрани. Усередині Іонофор є порожнина, яка покрита полярними групами, до яких і приєднуються іони. Багато іонофори виділені з мікроорганізмів, інші мають синтетичне походження. Відомі два різновиди іонних переносників. Так звані рухливі переносники зв'язуються з іоном, дифундують з ним через мембрану, вивільняють його по іншу сторону і повертаються назад. Інші переносники залишаються нерухомими відносно мембрани, вони формують мембранні канали, які зазвичай не пронизують мембрану наскрізь. Іони, перетинаючи мембрану, змушені переходити по ланцюжку з однієї молекули-переносника в іншу, тому такий перенос називається естафетним.
Активний транспорт
В організмі часто спостерігається транспорт нейтральних частинок і?? та іонів, в процесі якого електрохімічний потенціал зростає. Наприклад, концентрація іонів калію в клітці набагато вище, ніж в міжклітинному середовищі, а натрію, навпаки, - нижче. Високий градієнт концентрації калію підтримується градієнтом електричного потенціалу, направленим у протилежну сторону, і підпорядковується умові рівноваги, визначеним рівнянням Нернста. Напрямок градієнта електричного потенціалу таке, що іонам натрію також набагато вигідніше перебувати в клітці, ніж у позаклітинній середовищі. Самовільний винос з клітки іонів натрію неможливий і здійснюється тільки за рахунок припливу енергії. Відомі системи активного транспорту дл іонів калію, натрію, кальцію і водню.
Підтримання градієнта концентрацій іонів натрію і калію забезпечується роботою натрій-калієвого насоса. Він являє собою мембранні білки, які працюють як ферменти аденозінтріфосфатази (АТФази). Завданням цих ферментів є розщеплення АТФ на АДФ і неорганічний фосфат. Процес розпаду супроводжується виділенням енергії, яка витрачається на транспорт іонів у бік збільшення електрохімічного потенціалу. Розщеплення АТФ стимулюється іонами натрію і калію і залежить від наявності магнію. Активний транспорт можливий тільки за рахунок сполучення транспорту якої-небудь речовини з реакцією гідролізу АТФ.
Механізм сполучення остаточно не з'ясований. Найімовірніше, енергія АТФ витрачається на зміну конформації транспортного білка, що змінює його спорідненість (константу зв'язування) до тих чи інших іонів. Транспорт завжди здійснюється в той бік, де спорідненість нижче. У клітці константа зв'язування переносника з Na + значно вище, ніж з K +. Тому іони натрію в клітині зв'язуються з білком і транспортуються в позаклітинне середовище. По інший бік мембрани конформація білка змінюється таким чином, що константа зв'язування з Na + зменшується, а з K + - збільшується. Структура іонсвязивающего ділянки білка в цьому випадку така, що до нього можу...
