Активный транспорт веществ через мембрану. К+- Nа+ насос

• Активный транспорт идет с затратой энергии против градиента концентрации.
• Первичный активный транспорт использует энергию АТФ (например, Na⁺/K⁺-насос).
• Na⁺/K⁺-АТФ-аза: за 1 цикл выкачивает 3 Na⁺ из клетки, закачивает 2 K⁺ в клетку.
• Этапы: связывание 3 Na⁺, гидролиз АТФ, фосфорилирование, конформация, выход Na⁺, связывание 2 K⁺, дефосфорилирование, возврат конформации, вход K⁺.
• Роль: поддержание градиентов, объема клетки, возбудимости нервных и мышечных клеток.
• Вторичный активный транспорт использует энергию градиента Na⁺ (симпорт глюкозы с Na⁺).

Активный транспорт — транспорт веществ, идущий с затратой энергии против градиента концентрации. В этом процессе могут участвовать как отдельные белки, так и обширные участки поверхностного аппарата клетки.

Активный транспорт:

• трансмембранный транспорт (насосы, симпорт глюкозы и натрия)
• транспорт в мембранной упаковке (экзоцитоз, эндоцитоз, рецепторный эндоцитоз)

Первичный активный транспорт — за счет энергии АТФ: калий-натриевый насос.

Цель: откачивает ионы натрия из клетки, а ионы калия — в клетку, используя АТФ. Осуществляется благодаря трансмембранному белку — калий-натриевой АТФ-азе, который имеет центры связывания с натрием и калием и центр гидролиза АТФ.

Процесс:

1. 3 иона натрия, находясь в цитоплазме, связываются с активным центром калий-натриевой АТФ-азы.
2. АТФ-аза расщепляет АТФ на АДФ и фосфат (остаток фосфорной кислоты).
3. Фосфат присоединяется к АТФ-азе — происходит фосфорилирование, а затем конформация белка.
4. В результате конформации ионы натрия оказываются на наружной стороне мембраны.
5. Присоединение ионов калия и отщепление ионов натрия с затратой энергии фосфорилирования, так как натрий отщепляется в среде с его высокой концентрацией.
6. Фосфат отщепляется.
7. Белок принимает исходную конформацию, перенося ионы калия внутрь клетки.

Роль: поддержание разности концентраций ионов в клетке и наружной среде, сохранение объема клетки, поддержание электрической активности в нервных и мышечных клетках и для активного транспорта некоторых других веществ.

Вторичный активный транспорт — за счет энергии, запасенной в ионных градиентах. Они работают как котранспортные системы: одни — по принципу симпорта, другие — антипорта.

Симпорт: молекула глюкозы и ион натрия связываются с белком-переносчиком, который меняет свою конформацию, и глюкоза с натрием оказывается на внутренней поверхности плазмолеммы. Обратно натрий выкачивается при помощи калий-натриевой АТФ-азы, а глюкоза тем временем проникает диффузно в кровь.