СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
генетика, строение клетки

Новости

Л. Соломон. Насосы живой клетки

Одним из основных процессов жизнедеятельности большинства клеток и многих тканей животных является выделение натрия. Лак осуществляется активный перенос натрия? Ответ на этот вопрос можно получить при изучении почекпротея.

Одна из основных задач живой клетки состоит всего лишь в сохранении ее физической целостности. Обычно клетка находится в жидкой среде, в которой она подвергается действию неумолимой силы, стремящейся протолкнуть воду из среды в клетку через окружающую ее мембрану и тем самым увеличить внутреннее давление в клетке. Некоторые растительные клетки противостоят действию этой силы, образуя специальные структуры. Они имеют прочную наружную стенку, натяжение которой обеспечивает клетке жесткость и, следовательно, придает ей постоянную форму. Иначе реагируют животные клетки. Они фактически откачивают воду насосами.

Система биологических насосов, или система «активного переноса», выполняет и другие важные функции в процессах жизнедеятельности как отдельных клеток, так и многоклеточных организмов. Эта система привлекла к себе внимание многих биофизиков из разных лабораторий. Они предприняли попытки выявить механизм явления активного переноса и его энергетическую основу.

Биологический насос, предотвращая разрыв клетки, работает против осмотической силы. Эта сила возникает в результате того, что растворы, находящиеся по обе стороны полупроницаемой мембраны, всегда стремятся достичь одинаковой концентрации. Мембрана клетки полностью проницаема для молекул воды и других мелких молекул, но задерживает макромолекулы, например молекулы белков. Обычно внутри клетки концентрация макромолекул выше, чем в окружающей жидкости, поэтому вода стремится поступить в клетку, чтобы уравнять концентрации. В настоящее время существует мнение, что почти все животные клетки противостоят такому поступлению воды, выкачивая наружу ионы натрия. Они затрачивают значительную часть общего количества расходуемой ими энергии на поддержание внутри клетки более низкой концентрации натрия. Таким образом, общая концентрация крупных и мелких молекул
по обе стороны мембраны уравнивается, и осмотическое давление поэтому отсутствует.

Ионы натрия заряжены положительно; когда они выходят из клетки, ее содержимое приобретает отрицательный (по сравнению с окружающей средой) заряд.

По обе стороны мембраны возникает разность потенциалов; она равна всего 0,1 вольта. Но сама мембрана обладает толщиной лишь около 0,000 001 сантиметра. Следовательно, это поле будет иметь напряженность 100 000 вольт на 1 сантиметр; это достаточно внушительная величина. Помимо ряда других физиологических функций, такая разность потенциалов делает возможной передачу импульсов по нервным волокнам и служит пусковым механизмом мышечного сокращения.

Разработка web-studio, ©-2012.
при использовании материалов с сайта гиперссылка на источник обязательна.
Яндекс.Метрика