Главная > Разное > Биология и квантовая механика
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 13. Пассивный транспорт ионов и молекул через мембраны

В нормально функционирующих клетках сотни различных малых молекул и ионов должны присутствовать в концентрациях, значительно меньших или значительно больших, чем их концентрации в окружающей водной среде. Например, концентрация ионов калия в клетке человека в десятки раз превышает их концентрацию в крови. Для ионов натрия отношение таких концентраций обратное. Поддержание разных концентраций внутри и вне клетки абсолютно необходимо. Даже небольшое изменение концентрационных отношений приводит к полному нарушению жизненных процессов.

Клетки могут избирательно поглощать некоторые вещества. Например, живая клетка кишечной палочки (бактерии E-coli) может иметь концентрацию питательного вещества — молекулы молочного сахара (лактозу), в 500 раз превышающую его концентрацию в окружающей среде.

Контроль внутреннего содержания клеточного вещества осуществляется цитоплазматической мембраной. Она регулирует поступление в клетку и выход из нее различных веществ. Проницаемость цитоплазматической мембраны весьма избирательна. Одни молекулы она пропускает сравнительно свободно, другие с трудом или вовсе не пропускает. Селективность пропускной способности мембран может меняться под влиянием внешних условий.

Скорость проникновения в клетку небольших молекул пропорциональна их растворимости в маслах. Ионы и полярные молекулы не очень малых размеров проникают в клетку с помощью особых переносчиков (см. ниже).

Поглощение клетками очень крупных молекул может происходить путем «эндоцитоза». Клетка как бы заглатывает такие молекулы, образуя углубление мембраны в виде кармана. Затем этот карман закрывается и внутри клетки образуется пузырек с заключенной в нем молекулой. Процесс выделения клеткой крупных молекул (экзоцитоз) происходит в обратном порядке. Такое поглощение и выделение крупных молекул требует затраты энергии.

Движение молекул (ионов) через мембраны посредством диффузии из области большой концентрации в область малой концентрации молекул (ионов) называется пассивным транспортом. Некоторые молекулы (ионы) принудительно накачиваются или выкачиваются из клетки в направлении увеличения концентрации. Такое перемещение молекул (ионов) называется активным транспортом и осуществляется при затрате энергии (см. гл. V).

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление