Meniu

Jonų pernaša

Tai – viena iš svarbiausių biologinių membranų funkcijų, garantuojanti aktyvią arba pasyvią jonų pernašą, palaikant osmosinį slėgį, bioelektrinių potencialų sužadinimą, dirginimo perdavimą ir kt. Yra aktyvus ir pasyvus pernašos tipai. Jonų pernaša prieš potencialų elektrocheminį gradientą (skirtingi elektrocheminiai potencialai abiejose biologinės membranos pusėse) vyksta, naudojant ląstelės medžiagų apykaitos energiją ir vadinama aktyviąja jonų pernaša; spontaninė jonų pernaša pro biologinę membraną mažesnio elektrocheminio potencialo kryptimi, nenaudojant metabolizmo metu išsiskyrusios energijos, vadinama pasyviąja jonų pernaša. Ląstelės citoplazmos ir tarpląstelinės terpės jonų sudėtis skiriasi iš esmės. Susidaręs dėl to elektrocheminių potencialų skirtumas aprūpina jonų difuziją pro ląstelių membranas ir su tuo susijusius osmoso reiškinius, nervinio impulso sužadinimą ir perdavimą. Svarbi ir ląstelinė jonų pernaša, vykstanti inkstų ir žarnyno gleivinės epitelio ląstelėse, kuri yra viena iš svarbiausių, palaikant organizmo homeostazę.

Aktyvi jonų pernaša pro ląstelių membranas palaiko jonų gradientą abiejose membranų pusėse. Šioje pernašoje dalyvauja specializuotos fermentų sistemos – ATPazės, kurios hidrolizuoja pagrindinį gyvojoje ląstelėje energijos šaltinį ATP. Hidrolizuojant vieną ATP molekulę, iš ląstelės išsiskiria 3 jonai, o patenka 2 kalio jonai. Pernaša krūvių nekompensuoja, todėl veiklos rezultatas – skirtingi elektriniai potencialai. Na†, K†-ATPazės aptikta visose gyvūnų, augalų ir mikroorganizmų ląstelėse. Ji veikia kaip natrio siurblys. Tai – membranos baltymas (molek. masė – 190 000–560 000), sudarytas iš 2 polipeptidinių grandinių tipų: vieno molek. masė – 100 000 (α grandinė), kito – 50 000 (β grandinė). Polipeptidinės grandinės gali formuoti tetramerus ir heksamerus. Molekulė turi 2 centrus jonams prijungti, iš jų vienas jungia natrį, yra vidinėje ląstelės membranos pusėje, o kitas – kalį ir yra išorinėje pusėje. Specifinis fermento slopiklis (inhibitorius) yra širdies glikozidas – strofantinas G. Ca²†-ATPazė yra aktyviausia raumenų ląstelėse. H†-ATPazė – svarbi mitochondrijų membranose.

Pasyvi jonų pernaša pasireiškia įvairiomis difuzijos rūšimis. Dalyvauja specialūs nešikliai jonoforai arba difuzija pro vandeniu užpildytas poras – jonų kanalus. Kanalai gali būti atidaryti, uždaryti ir inaktyvinti. Šias būsenas kontroliuoja membranos potencialas, tai sudaro pagrindą veikimo potencialui. Jonų pernašos sutrikimai galimi daugelio ligų metu. Hemolizinės anemijos metu sutrinka eritrocitų Na†,K†-ATPazės veikla. Įgimta raumenų miotonija siejama su chloro pasyviosios jonų pernašos sutrikimu. Gydant maniakines ir depresines psichozes veiksmingai panaudojami ličio jonai, kurie slopina Na†,K†--ATPazės aktyvumą. Jonų pernaša ypatingai svarbi inkstų kanalėlių epitelio membranose. Šiose ląstelėse vyksta aktyvi natrio jonų tarpląstelinė pernaša, katalizuojant Na†,K†–ATPazei, esančiai pagrindinėje membranoje. Įvykus antrinei aktyviai pernašai, paskui natrio jonus iš pirminio šlapimo į kraujo plazmą pereina chloro jonai. Po jų reabsorbcijos pagal osmosinį gradientą absorbuojamas vanduo.

Rašyti komentarą

Captcha