Диффузия и активная транспорт

Значение мембраны
Клетка обменивается с окружающей средой и веществом, и энергией, и информацией.
Любая клетка состоит из окруженной плазматической (клеточной) мембраной цитоплазмы, в которой находятся ядро клетки, органоиды и различные включения. К органоидам клетки относятся митохондрии, лизосомы, рибосомы, аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум. Все они, в том числе и ядро клетки, тоже имеют мембраны.
Мембрана действует как устройство, позволяющее питательным и другим необходимым веществам входить внутрь клетки, а продуктам обмена удаляться наружу.

Клеточная мембрана

Устройство мембраны
Общая толщина такого мембраны составляет 8¸9 нм: сверху и снизу два слоя белка, а внутри –липидный слой. Внутри мембраны возможны поры, общая площадь которых обычно не превышает 1% от всей площади мембраны.
Роль белков в функционировании мембраны чрезвычайно велика. Структурные белки участвуют в построении мембран вместе с липидами, взаимодействуют с другими белками, участвуют в транспорте веществ и т.п.

Транспорт веществ
Различают активный и пассивный транспорт нейтральных молекул и ионов через биомембраны. Активный транспорт - происходит при затрате энергии, пассивный не связан с затратой клеткой химической энергии: он осуществляется в результате диффузии веществ. Примером активного транспорта может служить перенос ионов калия и натрия через цитоплазматические мембраны К - внутрь клетки, а Na - из нее.

Транспорт

Диффузия
Примером пассивного транспорта может служить перенос глюкозы через клетку.
Именно диффузией, например, определяется в основном доступ двуокиси углерода к активным фотосинтетическим структурам в хлоропластах. Для понимания особенностей транспорта растворенных молекул через клеточные мембраны необходимы детальные сведения о диффузии.

Механизмы диффузии
Принято различать следующие типы пассивного транспорта веществ через мембраны:
1. Простая диффузия
2. Перенос через поры (каналы)
3. Транспорт с помощью переносчиков за счет:
а) диффузии переносчика вместе с веществом в мембране (подвижный переносчик);
б) эстафетной передачи вещества от одной молекулы переносчика к другой, молекулы переносчика образуют временную цепочку поперек мембраны.
Перенос по механизму 2 и 3 называют иногда облегченной диффузией

Проницаемость
В настоящее время различают пассивную проницаемость, активный транспорт веществ и особые случаи проницаемости, связанные с фагоцитозом и пиноцитозом.

Фагоцитоз
Фагоцито́з — процесс, при котором специально предназначенные для этого клетки крови и тканей организма (фагоциты) захватывают и переваривают возбудителей , который выявил этот процесс, проделывая опыты с морскими звёздами и дафниями, вводя в их организмы инородные тела. Например, когда Мечников поместил в тело дафнии спору грибка, то он заметил, что на неё нападают особые подвижные клетки. Когда же он ввёл слишком много спор, клетки не успели их все переварить, и животное погибло.

Пиноцитоз
Пиноцито́з - захват клеточной поверхностью жидкости с содержащимися в ней веществами, процесс поглощения и внутриклеточного разрушения макромолекул.
Один из основных механизмов проникновения в клетку высокомолекулярных соединений, в частности белков и углеводно-белковых комплексов.

Пиноцитоз

Плазмолиз
Плазмолиз -отделение протопласта от клеточной стенки в гипертоническом растворе.
Плазмолизу предшествует потеря тургора.
Плазмолиз возможен в клетках, имеющих плотную клеточную стенку. Клетки животных, не имеющие жесткой оболочки, при попадании в гипертоническую среду сжимаются, при этом отслоения клеточного содержимого от оболочки не происходит.

Плазмолиз

Протопласт
Протопласт — содержимое растительной или бактериальной клетки, за исключением внешней клеточной оболочки (клеточной стенки), однако при сохранении клеточной (плазматической) мембраны.
Протопласт включает
цитоплазму,
ядро,
все органоиды,
клеточную мембрану

Гипертонический раствор
Pаствор с более высокой концентрацией растворенных веществ (более высоким осмотическим давлением) по сравнению с др. раствором и способный при наличии проницаемых мембран “вытягивать” из него воду.

Тургор
Тургор тканей — внутреннее гидростатическое давление в живой клетке, вызывающее напряжение клеточной оболочки.