Министерство Здравоохранения и медицинской промышленности РФ Санкт-Петербургский Государственный Медицинский университет им. акад. И. П. Павлова Кафедра физики
    Выполнила студентка гр.123
    Герасина Виктория Санкт-Петербург 2001 Транспорт Важным элементом функционирования мембран является способность осуществлять транспорт молекул, ионов и даже клеток. Таким образом, происходит выполнение одной из важнейших функций поверхностного аппарата клетки (ПАК) - барьерно-транспортной, благодаря которой осуществляется регулируемый обмен частицами и ионами между внутриклеточной и внеклеточной средой. Этот обмен происходит несколькими способами: свободным транспортом, пассивным транспортом, активным транспортом и транспортом в мембранной упаковке. I. Свободный транспорт Протекает через БЛС (билипидный слой плазмалеммы). Возможен лишь при наличии градиента концентраций молекул по обе стороны БЛС, в результате возникает диффузный поток, направленный (с точки зрения физики) против градиента концентрации согласно закону Фика: I= -D Знак "-" говорит о том, что суммарная плотность потока веществ при диффузии направлена в сторону уменьшения концентрации. СТ не требует затрат энергии со стороны клетки и прекращается при величине градиента равной нулю. С физиологически значимой скоростью СТ подвергаются малые незаряженные молекулы (вода, углекислый газ, кислород). Основным механизмом СТ является высокая подвижность липидов в БЛС, обеспечивающее молекулам небольшого размера возможность прохождения через гидрофобную фазу БЛС. II. Пассивный транспорт ПТ или облегченная диффузия - это движение молекул через мембрану с помощью мембранных белков (пассивные переносчики, транспортеры, каналы). Движущей силой является энергия самого градиента и прекращается при его величине, равной нулю (состояние равновесия). Перенос незаряженных молекул, как и при СТ, осуществляется по градиенту концентрации, а перенос ионов определяется двумя факторами: градиентом концентрации и воздействием электрического поля, что описывается уравнением Нернста-Планка: I= -D -CUZF Скорость ПТ зависит от величины электрохимического градиента транспортируемых молекул, повышаясь при его увеличении, но при этом существует пороговый уровень, выше которого скорость подняться не может: V с Путем ПТ проходят гидрофильные молекулы среднего размера (олиго- и моносахариды, аминокислоты, нуклеотиды и ионы, существуют также и пассивные переносчики для ионов воды. III. Активный транспорт АТ - это движение молекул или ионов против градиента концентрации (в биологическом понимании градиента), осуществляется с помощью белков переносчиков, которые называются активными переносчиками, насосами или помпами. В соответствии с законами диффузии АТ не может протекать спонтанно, поэтому для его осуществления необходима затрата энергии. Наличие насосов позволяет клетке создавать и поддерживать электрохимические градиенты молекул или ионов по обе стороны мембраны. Создание градиента ионов приводит к поляризации плазмалеммы, формированию потенциала покоя, что необходимо для функционирования нейронов и мышечных клеток, благодаря чему данные клетки могут возбуждаться, а также способны формировать потенциал действия за счет ПТ ионов по градиенту, созданному с помощью насосов. ............