Тело человека №51, страница 18

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ МЕДИЦИНЫ РАЗДЕЛ

ФИЗИОЛОГИЯ

Активный транспорт

Некоторые молекулы не могут сами пройти через клеточную мембрану. Это может быть связано с их нерастворимостью в веществе мембраны, или их молекулы слишком велики для прохождения через белковые поры.

Как у воды при осмосе, у других молекул также есть свойство двигаться в сторону их меньшей концентрации до тех пор, пока они равномерно не распределятся по всему доступному объему. Это явление называется диффузией по градиенту концентрации.

Если молекуле необходимо пройти против градиента концентрации («вверх»), чтобы попасть внутрь клетки или выйти из нее, она переносится при помощи процесса, называемого активным транспортом. Однако активный транспорт требует от клетки затрат энергии.

Есть два основных вида активного транспорта: мембранные насосы и везикулярный транспорт. Мембранные насосы - это проходящие через мембрану белки, способные проводить с собой небольшое количество молекул. При везикулярном транспорте, наоборот, может переноситься сравнительно большое количество вещества.

▲ Одним из способов перенести вещество против его градиента концентрации (в данном случае из клетки во внешнюю среду) является перенос белками; для этого процесса необходима энергия,

▲ Если одна молекула идет по градиенту концентрации (красный кружок), то другая (фиолетовый треугольник) может проникнуть вместе с ней и таким образом пройти против градиента концентрации.

А Контртранспорт очень похож на котранспорт тем, что движение одного вещества «вниз» дает энергию для транспорта другого вещества «вверх».

Простой активный транспорт

Мембранные насосы

Котранспорт

Контртранспорт

© £ ^ л® л

Везикулярный транспорт - эндоцитоз

Эндоцитоз является полной противоположностью экзоцитоза -это процесс, при помощи которого вещества попадают из окружающей ее среды в клетку. Выделяют три основных вида эндоцитоза.

■ Фагоцитоз (буквально - «поедание клеток»): большой плотный объект (например, бактерия) поглощается клеточной мембраной и попадает в клетку, где переваривается.

■ Пиноцитоз (буквально -«питье клетки») - из внешней среды поглощаются капельки жидкости.

■ Опосредованный рецепторами эндоцитоз: поглощаются только конкретные молекулы.

► Клетка (на рисунке коричневого цвета) поглощает бактерию кпостридию (окрашена голубым). Клеточная мембрана захватывает бактерию в результате процесса, называемого фагоцитозом.

Везикулярный транспорт - экзоцитоз

Экзоцитоз - это процесс, с помощью которого огромные по клеточным масштабам количества веществ переносятся из клетки наружу. Как и для мембранных насосов, для экзоцитоза нужна энергия. Этот вид транспорта отвечает за секрецию гормонов в эндокринных железах и за выделение нейротрансмиттеров из нервных клеток. В результате, экзоцитоз играет главную роль в сообщении между клетками.

А Вещество, которое нужно вывести из клетки, «упаковывается» в мембранный мешочек (везикулу). Этот мешочек сливается с клеточной мембраной, высвобождая затем свое содержимое.

ПРОЦЕСС ЭКЗОЦИТОЗА Вещество, которое нужно вывести из клетки, вначале упаковывается в мешочек - везикулу - состоящий из фосфолипидов и белков, таких же как в мембране клетки. Везикула движется к оболочке клетки. Ее белки распознают белки клеточной мембраны и связываются с ними, в результате происходит слияние двух мембран. Затем везикула разрывается и ее содержимое выходит наружу. По мере присоединения везикул клеточная мембрана не увеличивается в размере, поскольку вещество везикулярной мембраны возвращается в первоначальное состояние посредством эндоцитоза (см. ниже).

Везикула

(мембранный

мешочек)

Внутриклеточная среда