Функции клеточных мембран

Работа К+NA+ -насоса (К+NA –АТФ-аза).

Данный фермент обеспечивает одновременный выход из клетки трех ионов натрия и вход двух ионов калия. Фермент имеет центры связывания, как для калия, так и для натрия. На первом этапе идет присоединение трех ионов натрия (а) на внутренней поверхности клеточной мембраны. Это присоединение стимулирует гидролиз АТФ с освобождением неорганического фосфата, который присоединяется к АТФ-азе. Присоединение неорганического фосфата вызывает конформационные изменения в структуре белка, что приводит к закрытию канала с внутренней стороны и одновременного открытия с наружной (b). В этот момент уменьшается сродство к ионам натрия, которые в свою очередь покидают центр связывания. На их место встраиваются два иона калия (c-d). Это ведет к отщеплению неорганического фосфата, и канал закрывается с наружной стороны. Иона калия попадают внутрь клетки (e-f). Поскольку перенос ионов неэквивалентен, то разность концентраций ионов приводит к разнице зарядов.

Данный фермент локализован в плазматической мембране и имеется у всех клеток. Помимо К⁺NA –АТФ-азы имеются Са, Н и др. зависимые АТФ-азы, способные откачивать или наоборот накачивать различные ионы.

Биологические мембраны и их составляющие выполняют следующие функции:

1. Ограничение и обособление клеток и органелл. Обособление клеток от межклеточной среды обеспечивается плазматической мембраной, защищающей клетки от механического и химического воздействий. Плазматическая мембрана обеспечивает также сохранение разности концентраций метаболитов и неорганических ионов между внутриклеточной и внешней средой.

2. Контролируемый транспорт метаболитов и ионов через клеточную мембрану определят постоянство внутренней среды клеток – гомеостаз.

3. Восприятие внеклеточных сигналов и передача их внутрь клетки, а также инициация таких сигналов.

4. Ферментный катализ. В мембранах локализованы различные ферменты. Именно здесь происходит реакции с неполярными субстратами. Примерами служат биосинтез липидов и метаболизм неполярных ксенобиотиков, В мембранах локализованы наиболее важные реакции энергетического обмена, такие, как окислительное фосфорилирование и фотосинтез.

Дата добавления: 2013-12-13