Наблюдается чувствительность к низким концентрациям ингибиторов, взаимодействующих с переносчиками

С ростом концентрации субстрата скорость транспорта увеличивается только до некоторой предельной величины (насыщение) (слайд 8).

Высокая специфичность, которая связана со способностью переносчиков различать близкие по структуре соединения (например, L- и D- изомеры сахаров и аминокислот).

Пассивный транспорт веществ при участие переносчиков (облегченная диффузия) характеризуется некоторыми чертами, отличными от простой диффузии.

Все это говорит о сходстве облегченной диффузии с ферментативными процессами и указывает на участие переносчиков в этом процессе.

Если транспорт какого-либо вещества через биологическую мембрану обладает этими особенностями, можно сделать пред­положение, что имеет место облегченная диффузия.

Разновидностью облегченной диффузии является транспорт с помощью неподвижных молекул-переносчиков, фиксирован­ных определенным образом поперек мембраны. При этом мо­лекула переносимого вещества передается от одной молекулы переносчика к другой, как по эстафете.

Специфические ингибиторы, транспортных систем имеют структурное сходство с транспортируемыми молекулами. Например, флоридзин конкурентно ингибирует транспорт глюкозы в некоторые клетки, не проникая при этом через клеточную мембрану. В роли конкурентных ингибиторов транспорта сахаров, например D- глюкозы, могут выступать близкие по структуре сахара, например D- галактоза, способные транспортироваться через мембрану. Существуют переносчики, обладающие двумя центрами связывания субстрата. В этом случае транспорт одного вещества через мембрану часто зависит от присутствия другого вещества. Примером такой системы транспорта служит совместный перенос в одном направлении (симпорт) некоторых аминокислот и Nа ⁺ в эритроцитах и в эпителиальных клетках кишечника.

Функционирование систем с облегченной диффузией, так же как и простой диффузии направлено на выравнивание градиентов и установления равновесия в системе. Однако градиенты вещества могут поддерживаться длительное время за счет того, что проникающие молекулы потребляются или образуются в ходе биохимических реакций по одну из сторон мембраны.

Ткани животных обладают системами облегченной диффузии для разных метаболитов, которые они получают из плазмы крови, например для сахаров, аминокислот, пуринов и глицерина.

Фильтрацией называется движение раствора через поры в мембране под действием градиента давления. Скорость пере­носа при фильтрации подчиняется закону Пуазейля:

где объемная скорость переноса раствора

w- гидравли ческое сопротивление равное

l- длина поры, r - ее радиус

h- коэффициент вязкости раствора Явление фильтрации играет важную роль в процессах пере­носа воды через стенки кровеносных сосудов

Осмос - преимущественное движение молекул воды через по­лупроницаемые мембраны (непроницаемые для растворенного вещества и проницаемые для воды) из мест с меньшей концен­трацией растворенного вещества в места с большей концентра­цией. Осмос - по сути дела, простая диффузия воды из мест с ее большей концентрацией в места с меньшей концентрацией воды. Осмос играет большую роль во многих биологических явлениях. Явление осмоса обусловливает гемолиз эритроцитов в гипотонических растворах

1. Антонов В.Ф., Черныш А.М., В.И. Пасечник и др. Биофизика. М., Владос, 2000

2. Владимиров Ю.А. с соавт. Биофизика. М., Медицина, 1983.

3. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Основы общей патологии. – СПб:ЭЛБИ, 1999.

4. Рубин А.Е. Биофизика: Биофизика клеточных процессов 2- том. – М. Книжный дом “Университет”, 2000 – 468 с

5. Альбертс Б., Брей Д., Льютс Дж. и др. Молекулярная биология клетки. – М.:Мир, 1994. – Т.1-3.

6. Медицинская биофизика, ред. Самойлов В.О., Л., Воениздат, 1986, 478c.

7. Эллиот В., Эллиот Д. Биохимия и молекулярная биология. – М.: НИИ Биомедицинской химии РАМН, 1999.

Контрольные вопросы:

1.Благодаря чему осуществляется проникновение лекарственных веществ внутрь клетки, а следовательно осуществляется процесс лечения?

2.Почему нарушение проницаемости мембран может привести к патологии клеток?

3.С какой целью в медицине используют липосомы?