3 908

Движение
Движение
веществ
из
клетки
веществ из
в
клетку
клетки в клетку
Мурадимова Рената
Казань, КФУ, 2010 г.
http://www.bodymindhealing.co.uk/img/cells.jpg
Мурадимова Рената, КПФУ, 2010
Регуляция обмена веществ через мембраны зависит от физических
и химических свойств мембран, а
также молекул и ионов, проходящих
через них.
Вода – основное вещество,
поступающее в клетки и выходящее
из них.
http://therideinside.files.wordpress.com/2009/08/water-3d.jpg
http://www.photosight.ru/photos/3742333/
http://faculty.clintoncc.suny.edu/faculty/michael.gregory/files/Bio%20101/Bio%20101%20Lectures/Cells/cells.htm
2
Законы движения воды
• Объёмный поток
• Диффузия
• Осмос
http://www.photosight.ru/photos/3223284_large.jpeg/
http://www.photosight.ru/photos/1817658/
3
Объёмный поток –
Объёмный поток –
общее движение воды,
которое происходит
благодаря разнице в
потенциальной энергии
воды.
http://gothic.zp.ua/files/20081123204027.jpg
http://www.photosight.ru/photos/3740549/
4
Диффузия
- процесс переноса веществ в
результате движения ионов
или молекул, которые
стремятся выровнять свою
концентрацию в системе.
Условия:
- каждая молекула движется
независимо от других
- это движение хаотично
5
http://adsoftheworld.com/media/print/pure_inventions_drink_before_you_thin
k?size=_original
6
http://antif.ru/uploads/posts/2010-03/1269002228_alberto_023.jpg
Скорость диффузии зависит от температуры, размеров молекул,
объёма сосуда, величины градиента концентрации.
7
http://www.bio.miami.edu/~cmallery/150/memb/c8.7x11.diffusion.jpg
8
http://image.absoluteastronomy.com/images/encyclopediaimages/s/sc/scheme_simple_diffusion_in_cell_membrane-en.svg.png
Осмос
- процесс диффузии
растворителя через
полупроницаемою мембрану
из менее
концентрированного
раствора в более
концентрированный раствор.
Движение воды определяет
не природа растворённого
вещества, а его количество –
число частиц, содержащихся
в ней.
9
http://access.mmhs.ca/docs/Science/MMHS%20Web%20Folder/Kamla/Image130.gif
10
http://www.emedinfo.com/images1/Erythrocytes.jpg
11
http://campus.queens.edu/faculty/jannr/cells/cell%20pics/osmosisMicrographs.jpg
Тургор - внутреннее
гидростатическое
давление в живой
клетке, вызывающее
напряжение клеточной
оболочки.
Тургор
http://www.ischool.zm/bio/Ch.%204%20Photosynthese
_files/image008.jpg
12
http://sun.menloschool.org/~dspence/biology/chapter6/images/vacuole.jpg
Важнейшее условие
Важнейшее условие
существования
клетки,
существования
клетки,
и,
и, следовательно,
жизни
следовательно,
жизни –
– нормальное
нормальное
функционирование
функционирование
биологических мембран.
биологических
мембран.
Мембраны –
Мембраны
–
неотъемлемый
неотъемлемый
компонент всех клеток.
компонент всех клеток.
13
http://www.lookatme.ru/flows/fotografiya/posts/62814-megamakro-iznutri-cheloveka
http://cellbiology.med.unsw.edu.au/units/images/Cell_membrane.png
Все биологические мембраны имеют толщину от 5 до
10 нм, содержат белки липиды, соотношение между
которыми варьирует в зависимости от происхождения
мембраны. Кроме того, в них присутствуют углеводы,
неорганические соли, вода и ряд других соединений; в
некоторых мембранах обнаружены следы РНК (до
0,1%).
В настоящее время общепринятой моделью строения
мембран является жидкостно-мозаичная,
предложенная в 1972 году С.Синджером и
14
Дж.Николсоном.
http://www.healthjockey.com/images/retinal-cells.jpg
http://www.stiffneck.org/Images/Cell%20Plasma%20Membrane.jpg
15
16
http://www.rkm.com.au/CELL/cellimages/animal-cell-membrane-500.jpg
http://www.colorado.edu/intphys/Class/IPHY3730/image/figure3-5.jpg
17
http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/library/onlinebio/BioBookCELL2.html
Функции мембран
1. структурная: определяют форму органеллы или клетки;
2. барьерная: контролируют обмен растворимых веществ
между внутренним и наружным компартментом;
3. энергетическая: синтез АТФ на внутренних мембранах
митохондрий и фотосинтез в мембранах хлоропластов;
формируют поверхность для протекания химических реакций
(фосфорилирование на митохондриальных мембранах);
4. матричная
5. механическая
6. обеспечение распознавания химических сигналов
7. транспортная: играют роль в межклеточном взаимодействии
и способствуют передвижению клеток.
8. участие в процессе клеточного деления.
9. осуществление генерации и проведения биопотенциалов.
18
http://arnica.csustan.edu/photos/800/Cucurbita_vascular_tissue_LS_100x.jpg
http://www.cellbiol.ru/files/editor4/chloroplast.jpg
Транспорт веществ через мембрану
• простая диффузия
• облегчённая
диффузия
• активный
транспорт
http://biochemistry.ru/images/book4/image008.png
19
Мурадимова Рената, 2008
Котранспортные системы
Унипорт
http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/lectures/antiport.jpg
Симпорт
Антипорт
20
Облегченная диффузия
– это быстрое движение молекул через мембрану с помощью
специфических мембранных белков (пермеаз).
http://access.mmhs.ca/docs/Science/MMHS%20Web%20Folder/Kamla/Image132.gif
21
Активный транспорт
- это высокоизбирательный
перенос растворённых
веществ против градиента
концентрации или
электрохимического
градиента с использованием
энергии АТФ. Транспортные
белки не вызывают
химических изменений
веществ, с которыми они
временно связываются.
22
http://www.solvobiotech.com/Literature/Scienceletter/3/active_transport.jpg
http://www.ustboniface.mb.ca/cusb/abernier/biologie/Module1/Images/atp.jpg
23
http://www.dvbiology.org/biologyweb/atp.jpg
http://www.cnsforum.com/content/
pictures/imagebank/hirespng/rcpt_
sys_Nak_reup.png
24
http://www.mark-hilge.com/images/gallery/na,k-atpase.jpg
http://www.jbc.org/content/280/37/F1.medium.gif
Натриево-калиевый насос
http://en.wikipedia.org/wiki/File:NaKpompe-cycle.jpg
- Na+,
- K+
25
Экзоцитоз
http://www.linkpublishing.com/exocytosis5.jpg
http://sparkleberrysprings.com/vweb/b2/images/lotc/exocytosis21a.jpg
26
Эндоцитоз
http://i.ytimg.com/vi/kOHk7Nvpxxg/0.jpg
Christian de Duve, 1963
http://www.nndb.com/people/189/000130796/christian-de-duve.jpg
27
http://cellbiology.med.unsw.edu.au/units/images/endocytosis_types.png
28
http://med.mui.ac.ir/slide/immunu/phagocytosis3.jpg
http://cellbiology.med.unsw.edu.au/units/images/
macropinocytes.jpg
http://i.ytimg.com/vi/kOHk7Nvpxxg/0.jpg
Имбибиция
Многие крупные биологические молекулы (целлюлоза) при увлажнении
заряжаются и поэтому притягивают молекулы воды. Имбибиция –
поступление молекул воды в вещества, которые в результате этого набухают
и увеличиваются в объёме.
29
http://waynesword.palomar.edu/images/stergm1b.jpg