Виды мембранного транспорта по направлению и количеству транспортируемых веществ
Симпорт – парный транспорт в одном направлении двух различных молекул через мембрану клетки благодаря ионному градиенту, созданному активным транспортом (симпорт Na+-глюкоза).
Антипорт – парный транспорт в противоположных направлениях двух различных молекул через мембрану благодаря ионному градиенту, созданному активным транспортом (антипорт: Na+-Н+-обменник).
Первичный активный транспорт– трансмембранный перенос веществ против градиента концентрации с затратой энергии макроэргических соединений.
Вторичный активный транспорт – трансмембранный перенос веществ против градиента концентрации за счет энергии градиента концентрации другого вещества, созданного в процессе активного транспорта. Ионные градиенты снабжают энергией вторичный активный транспорт.
Вторично-активный транспорт
1. Основной источник энергии для вторично-активного транспорта - энергия градиента концентрации ионов натрия, который создается за счет работы Na+/K+ — АТФазы.
2. Котранспортер глюкозы и Na+ в эпителиоцитах - симпорт глюкозы и Na+ в эпителиоциты (слизистая оболочка тонкого кишечника).
3. Na+/Са2+обменник в кардиомиоцитах и гладкомышечных клетках – антипорт Са2+ в обмен на Na+
4. Na+/H+обменник – антипорт Na+ и H+ поддерживает постоянство внутриклеточного рН.
5. Скорость Na+/Ca2+ и Na+/H+ обмена пропорциональна электрохимическому градиенту Na+ через мембрану.
Вторичный активный транспорт глюкозы за счет градиента концентрации Na+ .Суммарный транспорт Na+ и глюкозы направлен в клетку (симпорт), поскольку концентрация Na+ значительно выше вне клетки, чем в цитозоле. Связывание кооперативно, поэтому если Na+ отсутствует, глюкоза не может связаться с транспортером. Градиент Na+ поддерживается работой Na+, К+- АТФ-азы.
|
|
25. Структура и механизмы функционирования Na+, K+-АТФ-азы.
Три типа АТФ-зависимых насосов
Типы насосов (транспортных АТФ-аз)
1. АТФ-азы Р-типа | переносчики ионов, которые обратимо фосфорилируются с помощью АТФ по аспартату, что обеспечивает конформационный переход при транспорте иона (Na+, K+- АТФ-аза, Са+- АТФ-аза). |
2. АТФ-азы F - типа, роторные белки | обратимые АТФ-зависимые протонные насосы, катализируют трансмембранный перенос протонов против градиента за счет гидролиза АТФ («F- тип» - энергосопрягающие факторы) (Н-АТФ-аза/АТФ-синтаза). |
3. АТФ-азы V-типа | протон-транспортирующие АТФ-азы, обеспечивающие закисление вакуолей, лизосом, эндосом, комплекса Гольджи (сходны с АТФ-азами F-типа). |
4. АВС-транспортеры, АТФ-связывающие кассеты (ATP-binding cassette) | используют АТФ для активного транспорта множества субстратов (аминокислоты, пептиды, белки, ионы металлов, липиды, желчные кислоты, лекарства и др.) из клетки против градиента концентрации. Каждый белок несет 2 АТФ-связывающего домена или «кассеты». Р-гликопротеин – мультилекарственный транспортер отвечает за устойчивость опухолей к противоопухолевым препаратам. |
|
|
Строение Na+/K+-AT Фазы
Схема расположения Na/K-АТФаэы в клеточной мембране и структура ее специфического ингибитора уабаина
Протомер фермента состоит из одной альфа- и одной бета-субъединицы.
Альфа-субъединица - 10 альфа-спиралей, пересекающихмембрану, бета-субъединица имеет одну трансмембранную спираль.
Петля между 2-й и 3-й колоннами - центр связывания ионов.
Петля между 4-й и 5-й колоннами - центр связывания АТФ.
Зеленым цветом окрашены альфа-спиральные участки бета-субъединицы, к С-концу которой присоединены гликозильные радикалы. Звездочками отмечены вероятные участки связывания специфического ингибитора Na/K-АТФазы – уабаина («яд стрелы», ядовитый сердечный гликозид)
Функционирование Na+/K+-AT Фазы
1) Создает асимметричное распределение ионов Na + и К+ между клеткой и средой. Асимметрия ионов по обе стороны мембраны - это дополнительное депо энергии, которая используется для:
|
|
а) генерации возбуждения в нервных и мышечных клетках;
б) работы белков переносчиков, переносящих аминокислоты и сахара в клетку совместно с ионами Na+(вторичный активный транспорт).
2) Na, K-АТФ-аза образует 2 конформера: Na + - конформер (Е1), К+- конформер (Е2) и катализирует
- Na+- зависимое фосфорилирование с использованием АТФ;
- К+- зависимое дефосфорилирование:
Na + (из клетки)
Na + Mg 2+ K +
Е1 + АТФ → Е1- Р + АДФ → E 2 - P → E 2 + Р
К+ (в клетку)
3) Na,K-АТФ-аза - электрогенный насос: переносит 3 Na + из клетки и 2 К+ в клетку с использованием 1 мол АТФ.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 939; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!