Пассивный транспорт веществ

Транспорт (перенос) веществ через клеточную мембрану называется пассивным, если клетка не тратит на него энергию метаболических процессов, которые в ней происходят.

Существует три вида пассивного транспорта различных веществ через мембрану:

1.Перенос веществ путем их растворения в липидном бислое. Именно так неполярные, главным образом, органические вещества движутся из области их большей концентрации в область меньшей концентрации через липидный бислой мембраны (рис.1.3,а). Так переносятся кислород и многие лекарственные препараты.

Рис. 1.3. а) диффузия путем растворения в липидном бислое;

б) диффузия через каналы; в) облеченная диффузия с помощью подвижного переносчика; г) облегченная диффузия, эстафетный перенос

Органические соединения, которые имеют полярные группы (OH, COOH, NH₂), значительно хуже растворяются в липидах мембран из-за их взаимодействия с полярными головками. Для них такой переход через мембрану затруднен.

2. Перенос веществ через белковые каналы и поры, образованные интегральными белками. Так проникают через мембрану неорганические полярные молекулы и ионы металлов, нерастворимые в липидах (рис.1.3,б). Отметим различие пор и каналов: поры пропускают все молекулы, диаметр которых меньше диаметра поры, а каналы специфичны для каждого вида ионов (Na⁺-каналы, Са²⁺-каналы и т.д.).

Первый и второй виды пассивного транспорта называются простой диффузией.

3.Облегченная диффузия. В этом случае перенос вещества через мембрану происходит с помощью специальных молекул – переносчиков. При облегченной диффузии вещество переносится из области его высокой концентрации в область с меньшей концентрацией с большей скоростью, чем при простой диффузии.

Так переносятся D-глюкоза, L-аминокислоты, ряд ионов металлов и т.д.

Для каждого вещества или иона существует свой определенный переносчик.

Известны два вида облегченной диффузии:

а) перенос с помощью подвижного переносчика: молекула переносчика захватывает вещество, которое нужно перенести, на одной стороне мембраны и вместе с ним движется через липидный бислой на другую сторону мембраны. Затем возвращается назад, и процесс повторяется (рис.1.3,в);

б) эстафетный перенос: молекулы-переносчики, которые "сидят" в мембране, передают друг другу переносимое вещество как спортсмены эстафетную палочку (рис.1.3,г).