Активный транспорт. Физический механизм активного транспорта

Активный транспорт – перенос молекул и ионов, который происходит при затрате химической энергии в направлении от меньших значений величин к большим. При этом нейтральные молекулы переносятся в область большей концентрацией, а ионы переносятся против сил, действующих на них со стороны электрического поля.

Таким образом, активным транспортом осуществляется перенос веществ в направлении, противоположном транспорту, который должен был бы происходить под действием градиентов (прежде всего концентрационного и электрического). Энергия получается за счет гидролиза молекул особого химического соединения – аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ).

В настоящее время известны три типа электрогенных ионных насосов, осуществляющих активный перенос ионов через мембрану.

При работе К⁺ - Na⁺ АТФ-азы за счет энергии, освобождающейся при гидролизе каждой молекулы АТФ, в клетку переносится два иона калия, и одновременно из клетки выкачивается три иона натрия.

В Ca²⁺ - АТФ-азе за счет энергии гидролиза АТФ переносятся два иона кальция, а в Н⁺ - помпе – два протона.

Рассмотрим одну из схем активного транспорта (калий-натриевый насос рис. 9)

Рис.9.

Захватив одним активным центром ион калия из наружной среды, а другим ион натрия – из внутренней, система, потребляя АТФ, поворачивается внутри мембраны на 180⁰. Ион натрия оказывается вне клетки и там отделяется, а ион калия попадает внутрь и тоже освобождается, после чего молекула белка принимает исходное положение и все начинается сначала.

За счет активного транспорта клетка поддерживает внутри себя высокую концентрацию калия и низкую концентрацию натрия.

Активный транспорт обеспечивает механизм селективной проницаемости клеточных мембран.

Дата добавления: 2014-12-16