Классификация транспорта веществ через мембраны

В клетке существует 4 основных вида транспорта: 1) Диффузия, 2) Осмос, 3) Активный транспорт, 4) эндо и экзоцитоз. 1) Диффузия — это перемещение веществ по диффузному градиенту, т.е. из области высокой концентрации, в область с низкой концентрацией. Медленно диффундируют ионы, глюкоза, аминокислоты, липиды и т.д. Быстро диффундируют жирорастворимые молекулы. Облегченная диффузия является модификацией диффузии. Наблюдается в том случае, когда определенному веществу помогает пройти через мембрану какая-либо специфическая молекула, т.е. у этой молекулы есть свой канал, через который она легко проходит (поступление глюкозы в эритроциты). 2) Осмос — это дифундированние воды через полупроницаемые мембраны. 3) Активный — это перенос молекул или ионов через мембрану, против градиента концентрации и электрохимического градиента. В клетке между двумя сторонами плазматической мембраны поддерживается разность потенциалов — мембранный потенциал. Внешняя среда положительный заряд, а внутренняя отрицательный. Поэтому в клетку будут стремится катионы Na, K, а анионы хлора будут отталкиваться. Примером активного транспорта имеющегося в большинстве клеток является натриево-калиевый насос. 4) Эндо и экзоцитоз. Плазматическая мембрана принимает учатие в выведении веществ из клетки, это происходит в процессе экзоцитоза. Так выводятся гормоны, полисахариды, белки, жировые капли и др. продукты клетки. Они заключаются в пузырьки, ограниченные мембраной, и подходят к плазмолеме. Обе мембраны сливаются и содержимое пузырька выводится наружу. Фагоцтоз - захват и поглощение клеткой крупных частиц. Пиноцитоз — процесс захвата и поглощения капелек жидкости.

Движущие силы мембранного транспорта

Движущими силами пассивного переноса веществ через мембрану служат градиенты:

1) концентрационный - для нейтральных молекул;

2) электрохимический - для ионов;

3) осмотический и градиент гидростатического давления - для воды;

4) градиент парциальных давлений - для газов.

Часто наблюдается суперпозиция градиентов. В этом случае движение ионов зависит от результирующей силы, что было зарегистрировано при развитии потенциала действия нерва и мышцы. При изменении проницаемости мембраны для ионов их направленное движение по каналам идет по концентрационному градиенту.

Разница в величинах гидростатического и осмотического давлений в артериальном и венозном концах капилляра направляет выход воды из капилляра в артериальной его части и обратный перенос из тканей в венозный участок капилляра. Для направленного движения молекул газов в биомембране определяющим является градиент парциальных давлений (напряженность), существующий на мембране. Во всех перечисленных случаях движение нейтральных молекул и ионов идет по градиенту, “под гору”, в соответствии со вторым началом термодинамики с возрастанием величины энтропии, уменьшением локальной свободной энергии.

При сопряженном транспорте движение ионов или молекул одного вещества происходит против концентрационного градиента этого соединения или за счет движения других ионов по градиенту концентрации.