Перенос макромолекул через мембраны
Этот процесс может идти и в обратном направлении. Тогда он называется экзоцитозом (см. рис. 1.36, а). Примером экзоцитоза может служить транспорт синтезированных макромолекул из эндоплазматического ретикулума к другим частям клетки. Так, при образовании клеточной стенки везикулы непрерывно переносят молекулы полисахаридов, белков от аппарата Гольджи к плазмалемме (рис. 1.37). Здесь везикулы… Читать ещё >
Перенос макромолекул через мембраны (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Транспортные белки переносят через мембраны полярные молекулы небольшого размера. Для транспорта крупных молекул, например белков, полинуклеотидов, полисахаридов, существуют другие механизмы — эндоцитоз и экзоцитоз (рис. 1.36).
Рис. 1.36. Транспорт макромолекул через мембрану1:
а — экзоцитоз: 1 — образование везикулы, 2 — слипание везикулы с плазмалеммой, 3 — выделение веществ; 6 — эндоцитоз: 1 — адсорбция вещества на мембране,
2 — образование везикулы, 3 — отделение везикулы от мембраны
При эндоцитозе вещество сначала адсорбируется на мембране, например на плазмалемме (см. рис. 1.36, б). Этот небольшой участок мембраны впячивается (инвагинирует) и окружает поглощаемое вещество, образуя везикулу. Везикула отделяется от мембраны и передвигается в цитозоле. Затем она соединяется с одной из лизосом, находящихся в цитозоле. Для 1[1]
этого процесса нужна энергия. С помощью гидролитических ферментов лизосомы вещества везикулы разрушаются, образуются низкомолекулярные соединения: аминокислоты, сахара, нуклеотиды, которые проходят через мембрану везикулы в цитозоль, где используются клеткой. В растительных клетках транспорт макромолекул через плазмалемму с помощью эндоцитоза происходит постоянно, хотя он обычно затруднен, так как тургорное давление препятствует впячиванию плазмалеммы в цитозоль для образования везикул (см. параграф 3.2).
В зависимости от размера образующихся везикул различают два типа эндоцитоза: пиноцитоз и фагоцитоз. Пиноцитозом называется поглощение жидкости и растворенных веществ с помощью маленьких везикул (150 нм в диаметре). Фагоцитоз — это поглощение больших частиц, таких как микроорганизмы или части разрушенных клеток; в этом случае образуются крупные везикулы, называемые фагосомами. Их диаметр, как правило, больше 250 нм. Большие частицы захватываются в основном специализированными клетками — фагоцитами. Так как у растительных клеток везикулы обычно маленькие, то термины «эндоцитоз» и «пиноцитоз» употребляются в данном случае как синонимы.
Этот процесс может идти и в обратном направлении. Тогда он называется экзоцитозом (см. рис. 1.36, а). Примером экзоцитоза может служить транспорт синтезированных макромолекул из эндоплазматического ретикулума к другим частям клетки. Так, при образовании клеточной стенки везикулы непрерывно переносят молекулы полисахаридов, белков от аппарата Гольджи к плазмалемме (рис. 1.37). Здесь везикулы соединяются с плазмалеммой. Находящиеся в них вещества выходят в периплазматическое пространство и используются для построения клеточной стенки. Мембрана везикулы, соединившись с плазмалеммой, становится ее частью. Если построение клеточной стенки идет быстро, много веществ транспортируется от аппарата Гольджи к плазмалемме, то ее поверхность сильно увеличивается за счет слияния с мембранами везикул. Потом часть плазмалеммы, впячиваясь, может опять превратиться в мембрану везикулы, последняя входит в цитозоль.
Рис. 137. Экзоцитоз при формировании клеточной стенки[2]
Таким образом, механизмы транспорта веществ через мембраны можно разделить на два типа: мономолекулярный с помощью мембранных транспортных белков и везикулярный — с помощью везикул (эндои эктоцитоз).