Транспорт речовин через плазмолему. Ендоцитоз. Механізми ендоцитозу.

Транспорт іонів і макромолекулярних сполук через плазмолему відбувається різними шляхами. Розчинені в рідкому середовищі речовини проникають через клітинну мембрану або самі – без переносників (або носіїв), або за допомогою переносників, або носіїв. Транспорт без носіїв називається пасивним (безпосереднім транспортом) і здійснюється через канали мембран, тобто в тих белоксодержащіх ділянках, які проникні для малих молекул (води, сечовини, іонів) і діють подібно молекулярним сітам, а також через ліпідну фазу мембрани. В останньому випадку ліпідна фаза служить розчинником для ряду речовин (прості і складні ефіри, жирні кислоти та ін.)

Однак більшість речовин проникають через плазмолему за допомогою транспортних систем, або переносників (носіїв). Це специфічні мембранні білки групи інтегральних, або функціональні комплекси ліпопротеїдів, які зв’язуються і трансмембранно переносять молекули субстратів. Найпростішим прикладом транспорту за допомогою носія є полегшена (опосередкована) дифузія. В цьому процесі носій полегшує перенесення певної речовини через мембрану в напрямку градієнта концентрацій без витрати енергії.

Для здійснення процесу активного транспорту – проти градієнта концентрації (з області з низькою концентрацією в область з високою концентрацією), потрібно не тільки носій, але і джерело енергії, яким зазвичай є аденозинтрифосфат (АТФ). Активний транспорт може служити для перенесення однієї речовини в одному напрямку, або для перенесення двох речовин в протилежних (або в тому ж самому) напрямках. В останньому випадку перенесення речовин називається зв’язаним активним транспортом. На відміну від транспорту низькомолекулярних сполук, макромолекулярні з’єднання транспортуються за допомогою процесів ендоцитозу (в клітину) і екзоцитозу (з клітки).
транспорт речовин

Ендоцитоз – це транспорт макромолекул через плазмолему. Відповідно агрегатним станом поглинається речовини виділяють пиноцитоз (захоплення і транспорт клітиною рідини або розчинених в рідині сполук) і фагоцитоз (захоплення і транспорт твердих часток). Ендоцитоз буває неспецифічний і специфічний.

Неспецифічний ендоцитоз здійснюється без участі рецепторних білків плазмолеми. Першим етапом неспецифічного ендоцитозу в разі транспорту твердих частинок є адгезія (прилипання) часток до зовнішньої поверхні плазмолеми (важливу роль в цьому процесі відіграє глікокалікс). Другий етап – занурення частинок в клітину шляхом інвагінації плазмолеми. Адгезія і занурення відбуваються в тих ділянках плазмолеми, які вільні від холестерину, тобто найменш жорсткі, і до яких з боку цитоплазми прилягає шар білка клатріна. Після відшнуруванням ділянки плазмолемми з твердими частинками утворюється внутрішньоклітинний бульбашка – ендосома. Переміщення ендосоми в гіалоплазме здійснюється за допомогою елементів цитоскелета. Подальша доля ендосом може бути різна. Найбільш часто ендосоми піддаються процесу внутрішньоклітинного переварювання: до ендосоме підходять і зливаються з нею первинні лізосоми – формується фаголізосоми, в якій під дією гідролітичних ферментів лізосом відбувається хімічне розщеплення макромолекул до мономерних сполук.

У міру розщеплення (перетравлення) макромолекул від мембрани фаголізосоми отшнуровиваются фрагменти, які вбудовуються в плазмолему і заповнюють її дефіцит, раніше утворився при відшнуруванням ендосоми.

Процес піноцитозу підрозділяється на мікро-і макропіноцітоз. При мікропіноцітозе початковим етапом є утворення інвагінації плазмолеми, в якій знаходиться частина рідкого середовища. Утворені потім за аналогією з ендосомамі піносоми представляють собою невеликі пухирці (везикули), які в міру просування по цитоплазмі можуть зливатися у більш великі – мультіпіноцітозние освіти. Занурення краплі рідини при мікропіноцітозе відбувається не у випадкових ділянках плазмолеми, а в тих областях, які мають з боку гіалоплазми тонкий шар особливого білка – клатріна. У цих ділянках, як правило, відсутня холестерин, що робить мембрану піддатливою до інвагінації. Коли від мембрани отшнуровивается піносома (піноцитозні бульбашка, або везикула) по периферії вона має шар клатріна, у зв’язку з чим бульбашка іменують облямованим.

Макропіноцітоз відрізняється від мікропіноцітоза тим, що за допомогою досить довгих виростів плазмолемми клітина активно захоплює фрагменти рідкого середовища. Макропіноцітоз в зв’язку з цим іменується ще рофеоцітозом. Після змикання кінця виросту з сусіднім ділянкою плазмолемми утворюється велика піноцитозні вакуоль. Таким чином, при макропіноцітозе процес поглинання клітиною рідини відбувається більш інтенсивно.

Comments are closed.