Транспорт веществ через биологические мембраны. Пассивный транспорт
Особенности транспорта веществ через биологические мембраны и его разновидности (диффузия и фильтрация). Определение направления простой диффузии разностью концентраций вещества по обеим сторонам мембраны. Понятие белков-переносчиков и их особенности.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.04.2015 |
| Размер файла | 13,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования Науки Республики Казахстан
Казахстанско-Российский медицинский университет
ДОКЛАД
На тему: «Транспорт веществ через биологические мембраны. Пассивный транспорт»
Выполнила: студентка 1го курса
112Б группа ОМ
Султанова Аида
Алматы 2014
1. Транспорт веществ через биологические мембраны
Большинство процессов жизнедеятельности, таких, как всасывание, выделение, проведение нервного импульса, мышечное сокращение, синтез АТФ, поддержание постоянства ионного состава и содержания воды связано с переносом веществ через мембраны. Этот процесс в биологических системах получил название транспорта. Если перенос вещества происходит с уменьшением электрохимического потенциала, то есть не требует затрат энергии, то такой транспорт называется пассивным. Его разновидностями являются диффузия (перемещение веществ в сторону меньшей концентрации) и фильтрация (просачивание веществ поры в сторону меньших значений давления). С помощью диффузии в клетку проникают растворенные молекулы кислорода и углекислого газа, а также яды и лекарственные препараты. Примером фильтрации в организме является перенос воды через стенки кровеносных сосудов, выдавливание плазмы крови в почечные канальцы. Транспорт веществ через липидный бислой с помощью простой диффузии совершается с малой скоростью, особенно в случае заряженных частиц, и почти не контролируется. Поэтому в процессе эволюции для некоторых веществ появились специфические мембранные каналы и мембранные переносчики, которые способствуют повышению скорости переноса и, кроме того, осуществляют селективный транспорт. Пассивный транспорт веществ с помощью переносчиков называется облегченной диффузией.
2. Простая диффузия
По пути простой диффузии частицы вещества перемещаются сквозь билипидный слой. Направление простой диффузии определяется только разностью концентраций вещества по обеим сторонам мембраны. Путём простой диффузии в клетку проникают гидрофобные вещества (O2, N2, бензол) и полярные маленькие молекулы (CO2, H2O, мочевина). Не проникают полярные относительно крупные молекулы (аминокислоты, моносахариды), заряженные частицы (ионы) и макромолекулы (ДНК, белки). Простая диффузия представляет собой процесс, при котором газ или растворенные вещества распространяются и заполняют весь объём вещества. Молекулы или ионы, растворённые в жидкости, находясь в хаотичном состоянии, сталкиваются со стенками клеточной мембраны, что может вызвать двоякий исход: молекула либо отскочит, либо пройдёт через мембрану. Если вероятность последнего велика, то говорят, что мембрана проницаема для данного вещества. Если концентрация данного вещества по обе стороны мембраны различна, то возникает процесс, который способствует выравниванию концентрации. Через клеточную мембрану проходят как хорошо растворимые (гидрофильные), так и нерастворимые (гидрофобные) вещества. В случае, когда мембрана плохо проницаема, либо непроницаема для данного вещества, она подвергается действию осмотических сил. При более низкой концентрации вещества в клетке она сжимается, при более высокой концентрации -- впускает внутрь воду.
3. Облегчённая диффузия
Большинство веществ переносится через мембрану с помощью погружённых в неё транспортных белков (белков-переносчиков). Все транспортные белки образуют непрерывный белковый проход через мембрану. С помощью белков-переносчиков осуществляется как пассивный, так и активный транспорт веществ. Полярные вещества (аминокислоты, моносахариды), заряженные частицы (ионы) проходят через мембраны с помощью облегчённой диффузии при участии белков-каналов или белков-переносчиков. Участие белков-переносчиков обеспечивает более высокую скорость облегчённой диффузии по сравнению с простой пассивной диффузией. Скорость облегчённой диффузии зависит от ряда причин: от трансмембранного концентрационного градиента переносимого вещества, от количества переносчика, который связывается с переносимым веществом, от скорости связывания вещества переносчиком на одной поверхности мембраны (например, на наружной), от скорости конформационных изменений в молекуле переносчика, в результате которых вещество переносится через мембрану и высвобождается на другой стороне мембраны. Облегчённая диффузия не требует специальных энергетических затрат за счёт гидролиза АТФ. Эта особенность отличает облегчённую диффузию от активного трансмембранного транспорта. Через биологические мембраны путём простой диффузии проникают многие вещества. Однако вещества, которые имеют высокую полярность и органическую природу, не могут проникать через мембрану путем простой диффузии, эти вещества попадают в клетку путем облегчённой диффузии. Облегчённой диффузией называется диффузия вещества по градиенту его концентрации, которая осуществляется с помощью специальных белков-переносчиков.
Характерными чертами этого вида транспорта являются:
Высокая скорость переноса веществ.
Зависимость от строения веществ.
Насыщаемость. транспорт биологический мембрана диффузия
Конкуренция и чувствительность к специальным веществам -- ингибиторам. Все перечисленные выше черты являются результатом действий специальных белков-переносчиков, а также их малого содержания в клетке. При достижении максимального числа переносимых веществ, когда все переносчики заняты, дальнейшее увеличение не приведёт к возрастанию количества переносимых веществ -- явление насыщения. Вещества, которые постоянно переносятся одним и тем же переносчиком, будут конкурировать за него -- явление конкуренции. Существует несколько видов транспорта. Унитранспорт -- когда молекулы или ионы переносятся через мембрану несмотря на другие вещества. Симпорт -- перенос веществ направлен с другими соединениями. Антипорт -- транспорт вещества направлен противоположно другому веществу или иону (натрий-калиевый насос).
4. Белки-переносчики
Белки-переносчики -- это трансмембранные белки, которые специфически связывают молекулу транспортируемого вещества и, изменяя конформацию, осуществляют перенос молекулы через липидный слой мембраны. В белках-переносчиках всех типов имеются определённые участки связывания для транспортируемой молекулы. Они могут обеспечивать как пассивный, так и активный мембранный транспорт.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Строение мембран. Мембраны эритроцитов. Миелиновые мембраны. Мембраны хлоропластов. Внутренняя (цитоплазматическая) мембрана бактерий. Мембрана вирусов. Функции мембран. Транспорт через мембраны. Пассивный транспорт. Активный транспорт. Ca2+ –насос.
реферат [18,2 K], добавлен 22.03.2002Особенности строения клеток прокариот и эукариот. Структура фосфолипидного бислоя. Связи в молекуле фосфолипида, расщепляемые разными классами фосфолипаз. Липидный состав плазматической мембраны. Обзор основных способов переноса веществ через мембраны.
презентация [8,1 M], добавлен 26.03.2015Мембранный транспорт: транслокация веществ через биологические мембраны с участием молекул-посредников. Механизмы клеточной проницаемости. Способы сопряжения транспорта с энергией метаболизма. Транспорт веществ из клетки в среду: секреция и экскреция.
реферат [420,6 K], добавлен 26.07.2009Химический состав и строение биологических мембран. Процессы трансформации и запасания энергии путем фотосинтеза и тканевого дыхания. Транспорт веществ через клеточные мембраны, способность генерировать биоэлектрические потенциалы и проводить возбуждение.
реферат [223,3 K], добавлен 06.02.2015Структура цитоплазматической мембраны бактерии. Анализ функций клетки: деление, биосинтез ряда компонентов, хемо и фотосинтез. Трансмембранный фрагмент белка как альфа-спираль. Транспорт веществ в бактерии: пассивный, активный транслокация групп.
презентация [812,1 K], добавлен 17.11.2013Единство и отличительные особенности нервных и гуморальных регуляций. Механизмы гуморальной регуляции в организме. Особенности строения и свойства клеточных мембран, функции и механизм их реализации. Диффузия и транспорт веществ через клеточные мембраны.
курсовая работа [195,5 K], добавлен 09.01.2011Основные факты о строении клеточной мембраны. Общие представления о проницаемости. Перенос молекул через мембрану. Облегченная диффузия, пассивный и активный транспорт. Уравнение Фика. Сущность понятия "селективность". Строение и функции ионных каналов.
презентация [323,1 K], добавлен 19.10.2014Анализ механизмов прохождения веществ через клеточную мембрану. Основные процессы, с помощью которых вещества проникают через мембрану. Свойства простой и облегченной диффузии. Типы активного транспорта. Ионные каналы, их отличие от поры, градиент.
презентация [282,3 K], добавлен 06.11.2014Особенности строения плазматической мембраны, сущность ее барьерной и транспортной функций и основные компоненты липопротеинового комплекса. Механизмы транспорта веществ через плазмолемму, ее рецепторная функция и особенности межклеточных контактов.
лекция [30,7 K], добавлен 27.07.2013Виды биологических мембран и их функции. Мембранные белки. Виды и функции мембранных белков. Структура биологических мембран. Искусственные мембраны. Липосомы. Методы исследования структуры мембран. Физическое состояние и фазовые переходы в мембранах.
презентация [9,0 M], добавлен 21.05.2012Функции биологических мембран и их компонентов. Спектроскопические методы измерения скорости вращения липидов и белков внутри мембраны и скорости латеральной диффузии этих компонентов в плоскости мембраны. Использование спиновых или флуоресцентных зондов.
реферат [1,6 M], добавлен 01.08.2009Проблемы сборки мембранных белков, методы исследования и условия переноса белков через мембраны. Сигнальная и мембранная (триггерная) гипотеза встраивания белков в мембрану. Процесс сборки мультисубъединичных комплексов и обновление мембранных белков.
курсовая работа [289,5 K], добавлен 13.04.2009Регуляции биологических систем. Функции клеточной мембраны. Пассивный, активный трансмембранный транспорт. Изменение проницаемости ионов натрия и калия при развитии потенциала действия. Распространение возбуждения по немиелинизированному нервному волокну.
презентация [3,2 M], добавлен 21.03.2014Сущность и функции везикулярного транспорта. Процессы эндоцитоза и экзоцитоза. Образование отщепляющейся вакуоли, ее внутриклеточное перемещение. Транспорт белков через аппарат Гольджи. Механизм биосинтеза и секреции белковых и полипептидных гормонов.
презентация [1,3 M], добавлен 23.11.2013Протекание биохимических процессов, их причинно-следственный механизм. Натриево-калиевый насос, энергия гидролиза АТФ, кальциевые насосы, натрий-кальциевый обменник. Функции мембраны, электрический потенциал клетки и молекул, их роль в обменных процессах.
реферат [31,2 K], добавлен 24.10.2009Теория переходного состояния при изучении переносчиков и разнообразия их функций. Переносчики как ферменты: применение теории скоростей. Симпортеры, антипортеры и унипортеры. Группа митохондриальных переносчиков. Переносчик глюкозы из мембраны эритроцита.
курсовая работа [392,5 K], добавлен 13.04.2009Структура и состав молекулы фосфолипида. Разнообразие липидов элементарных мембран, особенности их химического состава. Образование фосфолипидного бислоя. Характерные черты, свойства и строение плазмалеммы. Изучение ее избирательной проницаемости.
презентация [335,8 K], добавлен 10.02.2015Концентрация хлора внутри клетки, механизмы его переноса. Хлор-бикарбонатный обменник, калий-хлорный ко-транспорт. Механизмы накопления веществ, участвующих в синаптической передаче. Закачка медиатора в клетку. Молекулы переносчиков нейромедиаторов.
реферат [18,1 K], добавлен 24.10.2009Сущность и история открытия биологической мембраны, ее виды (плазмалемма, внутриклеточная, базальная). Функции и особенности строения биомембран, их состав. Структурные компоненты молекулы фосфолипида. Разновидности и расположение мембранных белков.
презентация [454,9 K], добавлен 18.11.2013Биологическое значение, классификация, изучение и регуляция каталитической активности ферментов биологической мембраны, их отличия от растворимых ферментов. Методы реконструкции белка. Функции липидов и методы изучения их влияния на мембранные ферменты.
курсовая работа [21,9 K], добавлен 13.04.2009
