Фактори, що впливають на інтенсивність дифузії речовин через клітинну мембрану
Фактори мембрани 
а) проникність мембрани для певної речовини , яка залежить від:
-товщини мембрани
-фізико-хімічного стану ліпідного шару мембрани
-кількості білків-каналів та білків- переносників на одиниці площі мембрани
б) загальна площа мембрани
Фактори речовини, що дифундує
а) розчинність у ліпідах; б) температура;
в) наявність електричного заряду; г) молекулярна маса
ПЕРЕСУВАННЯ ІОНІВ ЧЕРЕЗ МЕМБРАНУ
K + |
Na + |
Мало К+ Багато Na+ |
зовні
всередині 
Na+ K+ Багато К + Мало Na+
A Б
Активне (А) та пасивне (Б) переміщення іонів. Na – K – насос
+ +
здійснює активний перенос іонів (А), які в той же час проходять через
мембрану шляхом пасивної дифузії за електрохімічними градієнтами
Активний транспорт
Первинний - це механізм активного транспорту, що використовує енергію АТФ або інших макроергічних сполук
Na-K АТФ-аза
K+
АТФ-
Na+
Вторинний - це механізм активного транспорту, що безпосередньо використовує для транспорту речовин енергію градієнта концентрації деяких іонів
Обмін іонів
а.Симпорт
б.Антипорт
Складається з двох компонентів:
білка-переносника білка-фермента
Фізіологічні особливості роботи Na+, K+- насосу у клітинній мембрані:
•піддержує трансмембранний градієнт для іонів Na+ та K+ у стані спокою та у стані збудження;
•формує різницю потенціалів;
•витрачається енергія на переміщення Na+ із клітини
•формує осмотичний градієнт;
•Забезпечує виникнення потенціалу дії та розповсюдження збудження.
ВИДИ МЕМБРАННИХ НАСОСІВ
Натрій-калієвий насос (Na/K-АТФаза) – це інтегральний білок клітинної мембрани
Кальцієвий насос (Сa2+- АТФаза) розташовується у саркоплазматичному ретикулумі м′язової тканини
Протонний насос (Н+-АТФаза) знаходиться в мембрані обкладувальних клітин у шлунку
Іонні канали клітинної мембрани:
Взалежності від селективності:
• Натрієві
• Калієві
• Кальцієві
• Хлорні
Взалежності від стимулу:
•Потенціалчутливі
•Хемочутливі
•Механочутливі
•Кальційчутливі
•Чутливі до вторинних посередників
Основні властивості іонних каналів:
•Вибіркова проникність (селективність) для деяких іонів
•Електрозбудливість – спроможність відкриватись і закриватись у відповідь на зміну мембранного потенціалу
Проникність клітинної мембрани визначається:
-Розмірами пор клітинної мембрани
-Розчинністю частинок в мембрані
Білки-канали мають такі властивості:
1.Селективність – здатність вибірково пропускати через себе ті чи інші сполуки. Залежно від цієї характеристики білки-канали
бувають:
неселективні |
селективні |
(можуть пропускати) |
(пропускають переважно |
різні речовини) |
один тип молекул) |
2. Наявність та стан ворітних механізмів. Ворота каналу – це структури, від стану яких залежить стан каналу:
ворота зачинені – |
ворота відчинені – |
канал закритий |
канал відкритий |
2 |
типи контролю стану воріт: |
електричний |
хімічний |
Класифікація іонних каналів:
керовані |
некеровані |
потенціалзалежні
лігандзалежні
механозалежні
Потенціалозалежний механізм
Стан ворітного механізму каналу контролюється мембранним електричним потенціалом. Наприклад, коли мембрана нервового волокна має заряд -90 мВ, натрієві і калієві канали закриті, коли ж цей заряд починає зменшуватись, названі канали відкриваються
Зовнішня сторона |
Ворота закриті |
Ворота відкриті |
|
||
|
|
Внутрішня сторона Зовнішня сторона
Внутрішня сторона |
Ворота закриті |
Ворота відкриті |
|
|
-90 мВ |
-70 мВ |