• Има два основни типа на мембранните транспортни протеини: канали и транспортери
• йонни канали катализират бързо и селективно транспорт на йони надолу електрохимична градиент
• транспортьори и помпи са транспортни протеини, които се нуждаят от енергия за транспортиране на вещества срещу електрохимична градиент
• Във всяка клетка на няколко различни мембрана транспортни протеини са интегрално
Някои от транспортни протеини се намира в плазмената мембрана, докато другата част на мембраните на клетъчните органели. За да се поддържа определен състав на вътреклетъчните средни и клетъчни отделения трябва да се транспортира протеини притежават селективност към определени метаболити. В зависимост от природата на процеса на транспортиране, мембранни транспортни протеини са разделени в две групи: канали и транспортери.
Каналите протеини съдържат пори, през които, когато е отворен канал с висока скорост тествани метаболити. Протеинов носител се свързва метаболит, който се намира от едната страна на мембраната, след което се променя конформацията и метаболит се освобождава от другата страна на мембраната.
Има няколко типа протеини. образуващ канали в мембрани. Порини присъстват в някои прокариотни клетки, митохондриите и връзката, когато се присъединява към цитоплазмата на съседни клетки, позволяват преминаването на метаболити в съответствие с размера на техните молекули.
Парцелът на протеин канал. чрез което трансмембранния транспорт, понякога се нарича канал. Каналът може да бъде в няколко различни конфигурации. Някои канали са съставени от един протеин, трансмембранните сегменти, които образуват пори. Други съществуват като олигомери, състояща се от еднакви или различни субединици, които заедно образуват пори.
И накрая, има канали. състояща се от две или повече подгрупи, всяка от които се образува пори. Канал олигомерни комплекси често се регулират или разположени на определени мембрани с допълнителни субединици.
Повечето протеини канали имат висока селективност по отношение на някои метаболити, като натриеви йони (Na +), калий (К +), калций (Са2 +), хлорид (Cl-) или вода. Други протеини канали са неселективни катионни канали или анионни. Както ще бъде показано по-късно, когато се разглежда специфичните свойства на канала протеини, техните пори се характеризира с някои структурни характеристики, т. Е. са селективни филтър, който им позволява да бъдат селективни по отношение на различните метаболити.
Разтворен метаболити при максимална скорост дифундира през каналите на порите,
и метаболитни транспортери, свързани с едната страна на мембраната и след това се подлагат на конформационна промяна и освобождават от другата страна.
Този процес е много по-бавно.
Посоката на потока на разтворените вещества през йонния канал се дефинира чрез електрохимична градиент. С други думи, метаболитите се движат през канала в енергично-благоприятна посока, т. Е. От електрохимична градиент. Например, за почивка клетки, показани схематично на фигурата по-долу там е насочено в клетката чрез йонен поток Na + -, Са2 + -, CI - канали, както и срещу простиращ се през К + канали.
От други източници на енергия. освен електрохимична градиент, в този случай, не се използва, този вид транспорт се нарича пасивен. Канални протеини осигуряват висока скорост на транспортиране. Така, йонни канали скорост 108 1 сек, което е близо до максималната скорост на дифузия на йони във водна среда.
Транспорт мембранни протеини контролират различни клетъчни функции, включващи стробирането механизъм. Механизмът се основава на индукцията на конформационни промени в протеин, в отговор на определен стимул. Тези промени водят до отваряне или затваряне на канала. Например, отварянето и затварянето на лигандите на йонния канал може да се регулира размерът на електрическия потенциал, механични или термични въздействия. Активирането на канала може да се случи много бързо, което ги прави идеален инструмент за обработка на входящите сигнали в клетката.
Например, предаването на нервни импулси зависи от електрическия заряд, който се генерира в мембранен йонен канал. Канали играят важна роля в регулирането на клетъчния обем и вътреклетъчното рН, за транспортиране на соли и вода през епителни клетки, органели и вътреклетъчно подкисляване в извънклетъчен сигнализиране.
Транспортьори са разделени в три типа, всяка от които изпълнява един от видовете на трансфер: Uniporter, symport или antiport.
Това показва посоката на електрохимична градиент през мембраната.
В зависимост от вида на трансферен протеин транспорт може да се извършва или в посока на наклона (висока концентрация низходящи), или срещу него.
Когато транспортни субстрати срещу градиент на концентрация, транспортни протеини, свободната енергия на електрохимична градиент, АТР или други източници. Тъй като в този случай консумацията на енергия, процесът се нарича активен транспорт. Carrier протеини са разделени в две групи, транспортери и помпи.
За транспортиране на субстратите през транспортери мембранните използват електрохимични енергия градиент. Те са разделени на uniportery, симпортер (или kotrans-носачи) и antiporters (топлообменници). За транспорт на летливи метаболити мембранни помпи използват енергия, като АТР се освобождава чрез хидролиза. В сравнение с протеините на канала, които медиират характеризират с по-бавна скорост на транспорт около 1000 молекули на 1 сек.
Има два вида на активен транспорт. първичен и вторичен. Протеин-носители, носещи основен активен транспорт, се използва като източник на енергия АТР и метаболити се пренасят срещу електрохимична градиент. По този начин, те спомагат за поддържане на градиента на концентрация на метаболити от двете страни на клетъчната мембрана. Са2 + -ATPase и Na + / K + -ATPase са представителни примери на транспортните помпи, които контролират процеса на основен активен транспорт.
Трансферен протеин. участват в вторично активен, не е пряко използване на енергията на АТФ. Вместо това, те използват свободната енергия на електрохимичната градиент, което се дължи на основен активен транспорт. Вторично активен случва с симпортер на участие и antiporters. Механизми на транспорт на метаболитите са показани по-долу.
При всички видове клетъчни мембрани транспорт протеинови емисии. превозвачите и помпи, работещи заедно. По този начин, работата на един-единствен вид протеин транспорт зависи от работата на другите. В тази глава ще разгледаме някои примери за взаимодействието между транспортните протеини. Например, йон градиент от двете страни на мембраната се поддържа от сложни взаимодействия между различни видове транспортни протеини. Правилното функциониране на епителни клетки, като бъбрек, бял дроб и чревната лигавица, е необходимо да тече от транспортни процеси, включващи различни йони и метаболити. Ние също така внимание на ролята на нарушения на транспортните процеси в развитието на различни заболявания.
Свързани статии