Активный транспорт

Перенос иона в процессе активного транспорта осуществляется транспортными АТФ–фазами, энергозависмой лимитирующей стадией которого, является гидролиз АТФ. Так происходит первично-активный транспорта.

Если же перенос веществ обеспечивает энергия, обусловленная градиентом ионов, созданным в ходе первично – активного транспорта, то это – вторично–активный транспорт. С его помощью осуществляется перенос сахаров и аминокислот за счет энергии, обусловленной градиентом ионов, чаще натрия, созданного первично – активным транспортом.

Функциональное значение активного транспорта определяется тем, что он осуществляет неравномерное распределение ионов между клеткой и средой – для большинства тканей концентрация внутриклеточного калия больше, чем внеклеточного, а концентрация внутриклеточного натрия меньше, чем внеклеточного. Поддержание постоянного ионного состава клетки обеспечивает ионный гомеостаз, необходимый для осуществления жизненноважных градиентзатратных процессов.

Первично – активный транспорт отличает одновременное использование источника энергии – АТФ и транспорт ионов. Поэтому все ионные насосы (транспортные АТФ-азы) являются одновременно ферментами, гидролизующими АТФ – АТФ–азами.

Все транспортные АТФ-азы прокариотических и эукаритических клеток делятся на 3 типа: P–тип, V–тип, F–тип.

АТФ-азы P–типа являются примером осуществления обязательной стадии фосфорилирования и дефосфорилирования, сопряженной со структурными переходами белков, то есть образования ковалентного фосфорилированного промежуточного продукта (фосфомедиата).

К АТФ-зам цитоплазматической мембраны этого типа относятся:

Na,+K+– АТФ-аза Ca2+–АТФ-аза H+– АТФ-аза

плазматическая мембрана эукариот.

Внутриклеточные АТФ-зы P–типа:

Ca²⁺ – АТФ-аза эндо-(сарко) плазматического ретикулума эукариот.

К⁺ – АТФ-аза наружних мембран прокариот. Устроены довольно просто, действуют как насос.

Ранее АТФ-азы Р – типа назвали ферментами Е₁/Е₂ типа. Переименовали их потому, что есть АТФ-азы, не имеющие отношения к транспорту ионов, но они функционируют, находясь в Е₁ и Е₂ конформациях (ZB миозиновая АТФ-аза).

АТФ-азы V – типа находятся в мембранах в вакуолях дрожжей, в лизосомах, эндосомах, секреторных гранулах животных клеток (Н⁺-АТФ-азы). Они наименее изучены.

АТФ-азы F – типа находятся в мембранах бактерий, в хлоропластах, митохондриях. Образованы:

1. Водорастворимой частью – F₁, которая состоит из нескольких субъединиц и обладает каталитической активностью.

2. Гидрофобная часть F₀, учавствующей в транслокации водорода.

Особенностью АТФ-азы F – типа является способность производить энергию АТФ в ответ на перенос протонов водорода.