Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

6.11: Використання енергії, що зберігається в мембранних градієнтах

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    2503

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Енергія, захоплена організмами, використовується для керування рядом процесів на додаток до реакцій синтезу. Наприклад, ми вже бачили, що АТФ-синтази можуть діяти як насоси (транспортери, керовані АТФ), пов'язуючи сприятливу реакцію гідролізу АТФ з рухом молекул проти їх градієнтів концентрації. Отриманий градієнт є формою накопиченої (потенційної) енергії. Ця енергія може бути використана для переміщення інших молекул, тобто молекул, які не рухаються безпосередньо транспортером, керованим АТФ. Такі процеси включають те, що відомо як зв'язаний транспорт 182. Вони покладаються на мембранно-зв'язані білки, які дозволяють молекулі рухатися вниз по градієнту концентрації. Однак, на відміну від простих носіїв і каналів, цей термодинамічно сприятливий рух фізично пов'язаний з рухом другої молекули через мембрану та проти її градієнта концентрації. Коли дві транспортовані молекули рухаються в одному напрямку, транспортер відомий як симпорттер, коли вони рухаються в протилежних напрямках, він відомий як антипортер. Який напрямок (и) рухаються молекули, буде визначатися відносними розмірами градієнтів концентрації двох типів переміщених молекул. Немає властивої спрямованості, пов'язаної з самим транспортером - чистий рух молекул відображає відносні градієнти концентрації молекул, які транспортер може продуктивно зв'язувати. Тут важливо те, що енергія, що зберігається в градієнті концентрації однієї молекули, може бути використана для руху молекули другого типу проти її градієнта концентрації. У системах ссавців зазвичай є градієнти Na +, K + та Ca 2+ через плазматичну мембрану, і вони використовуються для транспортування молекул всередину та з клітин. Звичайно, наявність цих градієнтів означає, що існують іонно-специфічні насоси, які з'єднують енергетично сприятливу реакцію, типово гідроліз АТФ, до енергетично несприятливої реакції, руху іона проти його градієнта концентрації. Без цих насосів та хімічних реакцій, які їх приводять в рух, мембранна батарея швидко розрядилася б. Багато з безпосередніх наслідків смерті пов'язані з втратою мембранних градієнтів і значна частина енергетичних потреб клітин (і організмів) передбачає запуск таких насосів.

    Автори та атрибуція