Транспорт ионов подвижным переносчиком

А - транспортируемое вещество, Х - подвижный переносчик, Х *А - комплекс подвижного переносчика с транспортируемым веществом

снаружи

внутри

мембрана

При облегченной диффузии вещество А, (которое не растворяется в липидном слое) соединяется со вспомогательным веществом Х, находящемся в мембране и образует с ним соединение АХ. Это комплексное соединение диффундирует до противоположной стороны мембраны.

 

Рис.3. Пассивный транспорт подвижных переносчиков

 

Здесь вещество А переходит в цитозоль, а вспомогательное вещество Х возвращается на наружную поверхность биологической мембраны. Таким образом, например,

переносит ионы калия антибиотик валиномицин.. Молекула валиномицина, имеющая внутри полость, захватывает в нее ион калия на одной стороне мембраны и переносит этот ион на другую сторону мембраны.

В присутствии валиномицина отношение коэффициентов проницаемостей для ионов Na⁺ и К⁺ биологической мембраны равен:

В норме, в условиях простой диффузии это отношение равно 25.

Существуют переносчики для глюкозы, лактозы, аминокислот, глицерола, нуклеотидов и т.д.;

 

Эстафетный перенос

Эстафетный перенос при обменной диффузии осуществляется с помощью двух или нескольких носителей через мембрану частицы. При этом частица последовательно передается в мембране от одного носителя к другому. Примером эстафетного переноса может служить движение через мембрану ионов натрия Na⁺ с помощью антибиотика грамицидина. Грамицидин, создающий в мембране полуканал, захватывает ион натрия на наружной стороне мембраны.

Диффундируя вдоль мембраны, молекула грамицидина встречается с другой молекулой грамицидина, находящейся на внутренней стороне мембраны, и передает ей ион натрия. Молекулы грамицидина образуют временную цепочку поперек мембраны и «по эстафете» передают ионы Na⁺ от одной молекулы переносчика к другой. Затем ион натрия выбрасывается внутрь клетки. Так как грамицидин фактически увеличивает проницаемость мембраны для ионов Na⁺, т.е. нарушает нормальное функционирование клетки, он используется в виде мази как контрацептив, блокирующий функционирование сперматозоидов и яйцеклеток. Вещества, облегчающие перенос ионов через мембрану, называются ионофорами (нонактин, валиномицин, грамицидин, монактин и т.д.).

Одна из главных особенностей пассивного транспорта - его избирательность. Существуют переносчики для D-глюкозы, но нет переносчиков для L-глюкозы. В случае простой диффузии избирательность определяется сродством переносимой частицы к гидрофильной голове фосфолипида.