Транспорт веществ через мембрану

Для чего нужен транспорт веществ?
доставка питательных веществ;
удаление конечных продуктов обмена («отходов»);
секреция различных полезных веществ;
создание ионных градиентов, весьма важных для нервной и мышечной деятельности;
поддержание рH и ионной концентрации для эффективной работы ферментов.

Основные механизмы
для транспорта веществ
ДИФФУЗИЯ
ОСМОС
АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ
ЭКЗО- и ЭНДОЦИТОЗ
Пассивный транспорт (без затраты энергии)
Связаны с потреблением энергии

Диффузия
ДИФФУЗИЯ – это перемещение веществ из области с высокой их концентрацией в область с низкой концентрацией по диффузионному градиенту.
не требует затрат энергии;
протекает спонтанно.

Диффузия
На скорость диффузии влияют следующие факторы:
1. Крутизна диффузионного градиента, т.е. различие в концентрации между пунктом А и пунктом Б;
ЧЕМ КРУЧЕ ГРАДИЕНТ, ТЕМ ВЫШЕ СКОРОСТЬ ДИФФУЗИИ!
2. Чем больше площадь поверхности мембраны, через которую диффундирует вещество, тем быстрее идет диффузия. Для этого многие клетки снабжены микроворсинками.
3. Скорость диффузии быстро снижается с увеличением расстояния.
ДИФФУЗИЯ ЭФФЕКТИВНА НА ОЧЕНЬ КОРОТКИХ ОТРЕЗКАХ ПУТИ.

Кто легко диффундирует через мембрану?
Кислород
Углекислый газ

Облегченная диффузия
С помощью белков-каналов
С помощью белков-переносчиков
форма фиксирована, соответствует тому или иному иону или молекуле;
диффузия идет в обоих направлениях.
форма претерпевает быстрые изменения (до 100 циклов в секунду);
чем выше концентрация растворенных ионов или молекул, тем больше шансов, что они окажутся связанными.
Ионы, аминокислоты, глюкоза, нуклеотиды

Облегченная диффузия
С помощью белков-каналов
С помощью белков-переносчиков
Ионы, аминокислоты, глюкоза, нуклеотиды

Осмос
ОСМОС – диффузия воды через полупроницаемую мембрану из области с высокой её концентрацией в область с низкой концентрацией.

Осмос
Водный потенциал – стремление молекул воды перемещаться из одного места в другое.
ВОДА ВСЕГДА ДВИЖЕТСЯ ИЗ ОБЛАСТИ С ВЫСОКИМ ВОДНЫМ ПОТЕНЦИАЛОМ В ОБЛАСТЬ С НИЗКИМ ВОДНЫМ ПОТЕНЦИАЛОМ!
Осмотический потенциал – степень снижения водного потенциала молекулами растворенного вещества (в сущности – степень концентрации вещества).

Активный транспорт
АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ – это сопряженный с потреблением энергии перенос молекул или ионов через мембрану против градиента концентрации. Осуществляется в одном направлении.
Энергия необходима потому, что вещество должно двигаться вопреки своему естественному стремлению диффундировать в противоположном направлении.

Натрий-калиевый насос
Насос – это особый белок-переносчик. С внутренней стороны мембраны к нему поступают натрий и АТФ, с наружной – калий.

Эндоцитоз и экзоцитоз
Эндоцитоз и экзоцитоз – два активных процесса, благодаря которым различные материалы транспортируются через мембрану внутрь клетки или из неё.
ФАГОЦИТОЗ – поглощение клетками твердых частиц.
ПИНОЦИТОЗ – поглощение клеткой жидкого материала. Благодаря этому процессу яйцеклетки женщины поглощаются пит.в-ва из окружающих фолликулярных клеток.