Активный транспорт - вещество
Cтраница 2
 |
Транспортные системы в клетках прокариот. [16] |
Как известно, в случае пассивной диффузии вещества движущей силой служит только градиент его концентрации ( Ац) вне и внутри клетки. Если подобный градиент существует и в процессе активного транспорта вещества, он может вносить определенный вклад в общую движущую силу процесса, однако этот вклад не является определяющим. В большинстве случаев перенос вещества по механизму активного транспорта происходит против концентрационного градиента этого вещества. [17]
Обмена веществ, без которого живой организм не может существовать. При активном транспорте, иначе называемом биологическим насосом, перенос вещества происходит против концентрационного, электрического, осмотического градиентов. Способность к активному транспорту веществ является главной отличительной чертой мембран живого организма. [18]
У растений имеется своеобразная циркуляторная система, в которой жидкость транспортируется вверх от корней по ксилеме и вниз от листьев по флоеме. Таким путем происходит перенос между клетками большого количества различных веществ. В то же время существует активный транспорт веществ через клеточные мембраны и против градиента концентрации. Ряд соединений, транспортируемых от клетки к клетке по одному из этих двух способов, можно классифицировать как гормоны, причем с течением времени их обнаруживается все больше. Сейчас известно пять соединений или групп соединений, относящихся к категории гормонов растения. [19]
Аминокислоты очень легко проникают в клетку. Доказано, что содержание аминного азота в клетках значительно выше, чем в среде. Надо полагать, что имеет место активный транспорт веществ, в котором участвуют особые переносящие вещества - пермеазы. Транспорт аминокислот через мембраны связан с потреблением энергии. В аминокислотном транспорте также наблюдается антагонизм - валин мешает проникновению фенилаланина; аланин, лейцин, гистидин мешают проникновению глицина. D-Формы аминокислот менее антагонистичны по своим свойствам, чем L-формы. Микроэлементы в клетках могут накапливаться в больших количествах, чем в окружающей среде. [20]
Биологические мембраны являются барьерами, которые отделяют содержимое клетки от внешней среды, они выполняют также роль разделительных перегородок между отдельными секциями клетки. Через мембраны происходит транспорт различных веществ и ионов, необходимых для жизнедеятельности клетки. Этот процесс носит избирательный характер. При этом различают пассивный перенос, когда поток веществ движется в соответствии с градиентом концентраций или электрохимических потенциалов, и активный транспорт веществ, осуществляемый за счет генерируемой в клетке энергии. [21]
Во всех этих случаях речь идет о движении веществ путем диффузии. Однако клеточные мембраны располагают и механизмами перемещения веществ через себя от меньшей их концентрации к большей. Среди белков мембраны имеются белковые вещества, работа которых состоит в перемещении различных веществ с одной стороны мембраны на другую. Они называются транспортными ферментами. Вероятно, такой транспортный фермент образует с переносимым веществом промежуточное соединение; последнее проходит сквозь мембрану, расщепляется затем на исходные части, после чего фермент возвращается назад, а перенесенное вещество остается по другую сторону мембраны. Детали этого процесса неизвестны, но сам факт такого активного транспорта веществ несомненен. В отличие от диффузного, пассивного, ферментативный транспорт нуждается в затрате энергии. Вероятно, именно благодаря такому активному транспорту ионов клетки эпидермиса корней способны всасывать из почвы нужные растению неорганические вещества и затем передавать их по растению от клетки к клетке. [22]
Наличие у прокариот разнообразных гидролитических ферментов позволяет им использовать в качестве источников углерода и энергии многие органические вещества, в том числе полимеры разного типа. Было обнаружено, что многие бактерии способны в больших количествах вырабатывать ферменты ( гликозидазы, про-теазы, липазы и др.), гидролизующие все типы полимерных молекул. Отрицательные последствия гидролиза собственных молекул ( самопереваривание) очевидны. Становится понятна необходимость изолирования этих ферментов от цитоплазматического содержимого. Грамположительные бактерии выделяют гидролитические ферменты во внешнюю среду у грамотрицательных они локализованы в периплазматическом пространстве. Там же содержатся и водорастворимые белки, участвующие совместно с другими ферментными белками в активном транспорте веществ. [23]
Всем клеткам, как уже было сказано, для выполнения их работы необходима энергия и для всех клеток любого организма источником этой энергии служит АТФ. Поэтому АТФ называют универсальным носителем энергии или энергетической валютой клеток. Подходящей аналогией служат электрические батарейки. Мы можем получать с их помощью в одном случае свет, в другом звук, иногда механическое движение, а иногда нам нужна от них собственно электрическая энергия. Удобство батареек в том, что один и тот же источник энергии - батарейку - мы можем использовать для самых разных целей в зависимости от того, куда мы ее поместим. Эту же роль играет в клетках АТФ. Он поставляет энергию для таких различных процессов, как мышечное сокращение, передача нервных импульсов, активный транспорт веществ или синтез белков, и для всех прочих видов клеточной активности. Для этого он должен быть просто подключен к соответствующей части аппарата клетки. [25]
Страницы: 1 2