Активный транспорт ионов: механизм функционирования Na+,K+- АТФазы Контрольная

Перенос вещества через мембрану в направлении возрастания электрохимического потенциала, осуществляемый клеткой за счет энергии метаболических процессов, называется активным транспортом.

Пассивный транспорт веществ всегда идет из области больших значений электрохимического потенциала в область его меньших значений, в результате чего градиент электрохимического потенциала уменьшается. Активный же транспорт идет в противоположном направлении и ведет к увеличению разности электрохимических потенциалов по обе стороны мембраны. Однако такой процесс не может идти самопроизвольно, т.е. без затрат энергии извне, от других источников. Источником этой энергии в клетке является молекула аденозинтрифосфата (АТФ), а активный транспорт осуществляют специальные белки, катализирующие расщепление молекулы АТФ на аденозиндифосфат (АДФ) и фосфатную группу (Ф): АТФ —» АДФ + Ф + Е. Поэтому они называются транспортными АТФ-азами или насосами. Освобождаемая при расщеплении АТФ энергия Е как раз и затрачивается на совершение работы по активному транспорту.

Активный транспорт веществ принято делить на два вида:

1) активный транспорт ионов;

2) активный транспорт органических веществ, главным образом аминокислот и сахаров.

Рассмотрим подробнее активный транспорт ионов. В настоящее время известны четыре основные системы активного транспорта ионов в живой клетке. Три из них обеспечивают перенос ионов Na+, К+, Са2+ , Н+ через биологические мембраны [1]:

- натрий-калиевый насос – Na+/К+-аденозинтрифосфатаза (Nа+/К+-АТФ- аза), переносящий ионы натрия из клетки, а калия – в клетку;

- кальциевый насос – Са2+-АТФ-аза, который транспортирует Са2+ из клетки или цитозоля в саркоплазматический ретикулум;