Классификация транспорта веществ и его значение

А. Транспорт через клеточную мембрануобеспечивает: 1) по­ступление в клетку различных веществ, необходимых для синтеза клеточных структур и выработки энергии; 2) все перемещения частиц между клеткой и интерстицием, сосудами и интерстицием; 3) регуляцию физико-химических констант внутренней средыклетки; 4) создание электрических зарядов клеток, возникновение и распространение возбуждения; 5) выделение клеткамипродук­тов ее обмена и биологически активных веществ: нейрогормонов, нейромедиаторов.

Б. Транспорт веществ через клеточную мембрану делят на пас­сивный (без, затрат энергии) и активный {с затратой энергии).Счи­тают, что движущей силой пассивного перемещения веществ яв­ляются концентрационный (химический) и электрический гради­енты. Согласно концентрационному градиенту, частицы переме­щаются из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией. Согласно электрическому градиенту, положи­тельно заряженные частицы стремятся перейти в область с отри­цательным электрическим зарядом, отрицательно заряженные частицы - в противоположном направлении. Направления элек­трического и концентрационного градиентов могут совпадать и не совпадать.

Следует, однако, заметить, что термин «пассивный транспорт» не соответствует действительности, так как электрический и кон­центрационный градиенты в живой клетке создаются активно, с затратой энергии.

Только обмен веществ между организмом и внешне» средой может про­исходить частично без затрат энергии, если имеется концентрационный градиент, - это диффузия газов из легких в кровь или выход их из крови и всасывание питательных вешеств в кровь из желудочно-кишечного тракта, если их концентрация в кишечнике больше, чем в крови. Термин «пассивный транспорт» необходимо исключить, так как подобного меха­низма в животном организме не существует; все виды транспорта веществ в организме осуществляются активно, с затратой энергии. В одних случаях энергия затрачивается непосредственно на транспорт какой-то частицы, например иона Ка⁺. с помощью белковой молекулы, называемой насосом (помпа, см. раздел 2-6.2). Это первично-активный транспорт. В данном слу­чае создастся концентрационный (химический) градиент - запас потенци­альной энергии. В других случаях энергия на перенос частиц затрачивается опосредованно: например, перенос молекул глюкозы с помощью натрия. Это вторично активный транспорт, энергия расходуется на перенос только натрия (см. раздел 2.6.3). Считают, что движение воды, согласно закону осмоса, осуществляется пассивно, без затрат энергии: вода движется в об­ласть с высокой концентрацией частиц (с высокой осмолярностью). Однако если осмотическое давление сравняется по обе стороны мембраны, то одно­стороннее движение воды прекратится. Движение воды, в результате кото­рого была израсходована потенциальная энергия в виде концентрационно­го градиента, нельзя назвать пассивным, без затрат энергии, - это вторично активный транспорт.