Апикальная плазматическая мембрана, которая обращена в просвет почечных канальцев, имеет множество ворсинок, особенно в проксимальной части.
Дистальная плазматическая мембрана, которая обращена в кровь, имеет множество складок, содержащих скопление митохондрий.
Считается, что в проксимальном отделе происходит активная реабсорбция и секреция электролитов и неэлектролитов, а в петле Генли и дистальном отделе реабсорбция электролитов и секреция катионов калия, протона и аммония. Одно и то же вещество может транспортироваться через ассиметричную клетку по-разному. Так, глюкоза через апикальную мембрану реабсорбируется вторично-активным транспортом, а через проксимальную в кровь – пассивным. Эти и другие виды транспорта (см.Разд.VII) обеспечивают функционирование на протяжении всего почечного канальца уникальной противоградиентной системы.
У поверхности клеток в апикальной части плазматические мембраны идут параллельно друг другу. Различают несколько типов межклеточных контактов:
1.Плотный - нексус (зона 0,4-0,6 мкм, ширина 16 нм).
2.Промежуточный (зона 0,2 мкм, ширина 20 нм).
3.Десмосома (зона 0,4 мкм, ширина 30 нм),
Зона нексуса, по-видимому, непроницаема вообще для каких-то веществ, тогда как промежуточные или щелевые контакты отличает обязательное присутствие в их составе особых каналов диаметром 1,5-3 нм, проницаемых для низкомолекулярных веществ (1-2 кД). Щелевые контакты получили название высокопроницаемых контактов (ВПК). Они становятся чувствительными к механическому разобщению при удалении ионов кальция, алкалозе, действию гипертонического раствора. Их существование может обеспечить транспорт низкомолекулярных веществ в продольном направлении, например в случае движения к глубоким слоям многоклеточной структуры. Считают, что антидиуретический гормон, усиливающий транспорт воды примерно в 10 раз, изменяет проницаемость именно ВПК многослойного почечного эпителия. Во всяком случае, расчеты транспорта воды, проведенные с уравнения Фика (см.Разд.VII), были в 3-5 раз ниже полученных в действительности.
Впервые предположил существование ассиметричности транспорта для ионов натрия Джонсен и Уссинг (1958 г.). В основе их двухмембранной модели лежит предложение о пространственно разделенных системах переноса ионов натрия через мембрану: пассивного и активного транспорта. Если наружняя мембрана (апекс) клетки к пропусканию Na+ пассивно, то внутренняя с К+-насоса удаляет этот ион наружу, создавая градиент для пассивного транспорта (см.Разд.VII).
Ионы калия, которые закачиваются тем же насосом в клетку, покидают ее через внутреннюю мембрану, за счет направленного наружу градиента.
Таким образом, общий мембранный потенциал будет складываться из потенциалов, образуемых ионами натрия и калия:
+ , где:
и
[Na+] и [К+] - концентрации внутриклеточных – in и внеклеточных ионов – ex, соответственно.
В настоящее время доказано, что:
1.Наружняя мембрана ассиметричной клетки проницаема только для ионов Na+ и Li+ и этот процесс протекает с переносчиков пассивно. Эти перносчики не угнетаются блокаторами натриевых каналов ТТХ (см.Разд.VII).
2.Внутри ассиметричной клетки много ионов калия, для которых наружняя мембрана практически не проницаема, а процесс выхода из клетки осуществляется через внутреннюю мембрану.
3.Чувствительный к ингибитору дыхания митохондрий 2,4-динитрофенолу, Na+/К+-насос, как оказалось, локализован на внутренней мембране. Его режим работы электронейтрален (1:1). Он удаляет ион натрия наружу, закачивая внутрь ион калия.
4.В многоклеточных структурах ионы натрия могут располагаться в подэпителияальной части (кожа) и в свободном состоянии во внутриклеточной жидкости (до 40%). Лишь его небольшая часть (8%) является транспортным фондом.
5.Представители систем облегченной диффузии анионного транспорта (симпорт, антипорт) с участием специфических переносчиков представлены в полной мере:
Na+/Cl--обмен Na+/Na+--обмен Na+/H+ – обмен Na+/Ca2+-обмен антипорт– котранспорт
Сущность обмена веществ составляет метаболизм - совокупность биохимическийх реакций синтеза и распада веществ, протекающих в клетку. Метаболизм состоит из 2 противоположных, но взаимосвязанных процессов - ассимиляции и диссимиляции.
1. Ассимиляция, или пластический обмен, или анаболизм - совокупность реакций синтеза сложных органических веществ, подобных клетку из простых, поступающих в клетку извне и идущих с использованием энергии молекул АТФ.
2. Диссимиляция, или энергетический обмен, или катаболизм - совокупность реакций расщепления сложных органический веществ на более простые вплоть до углекислого газа и воды, идущих с выделением энергии, которая запасается в молекулах АТФ.
Энергетический обмен у аэробов включает 3 этапа, у анаэробов - 2 этапа. При этом 1 и 2 этапы одинаковы.
1 этап. Подготовительный. Протекает в желудочно-кишечном тракте у многоклеточных животных или в лизосомах клетки. Происходит ферментативное расщепление белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот до их составных частей. Вся энергия рассеивается в виде тепла и АТФ не запасается.
2 этап. Бескислородный, или анаэробный. Протекает в цитоплазме клеток, где простые органические вещества подвергаются бескислородному расщеплению с образованием 2 молекул АТФ. В первую очередь распаду подвергается глюказа, затем жирные кислоты и в последнюю очередь аминокислоты, т.к они являются главным материалом для синтеза белков, необходимых клетке. Глюкоза в процессе гликолиза расщепляется до 2 молекул пировиноградной кислоты. Ее дальнейшая судьба зависит от кислорода.
3 этап. Кислородный, или аэробный, или клеточное дыхание. Протекает в митохондриях и условиями для протекания этого этапа являются: наличие кислорода, участие ферментов, неповрежденность мембран митохондрий, наличие свободных молекул АДФ и молекул фосфорной кислоты. Это совокупность нескольких реакций, часть из которых протекает на кристах митохондрий, а часть - в матриксе митохондрий. 2 молекулы ПВК подвергаются полному окислению до углекислого газа и воды и запасается 36 АТФ.
Апикальная плазматическая мембрана, которая обращена в просвет почечных канальцев, имеет множество ворсинок, особенно в проксимальной части.
Дистальная плазматическая мембрана, которая обращена в кровь, имеет множество складок, содержащих скопление митохондрий.
Считается, что в проксимальном отделе происходит активная реабсорбция и секреция электролитов и неэлектролитов, а в петле Генли и дистальном отделе реабсорбция электролитов и секреция катионов калия, протона и аммония. Одно и то же вещество может транспортироваться через ассиметричную клетку по-разному. Так, глюкоза через апикальную мембрану реабсорбируется вторично-активным транспортом, а через проксимальную в кровь – пассивным. Эти и другие виды транспорта (см.Разд.VII) обеспечивают функционирование на протяжении всего почечного канальца уникальной противоградиентной системы.
У поверхности клеток в апикальной части плазматические мембраны идут параллельно друг другу. Различают несколько типов межклеточных контактов:
1.Плотный - нексус (зона 0,4-0,6 мкм, ширина 16 нм).
2.Промежуточный (зона 0,2 мкм, ширина 20 нм).
3.Десмосома (зона 0,4 мкм, ширина 30 нм),
Зона нексуса, по-видимому, непроницаема вообще для каких-то веществ, тогда как промежуточные или щелевые контакты отличает обязательное присутствие в их составе особых каналов диаметром 1,5-3 нм, проницаемых для низкомолекулярных веществ (1-2 кД). Щелевые контакты получили название высокопроницаемых контактов (ВПК). Они становятся чувствительными к механическому разобщению при удалении ионов кальция, алкалозе, действию гипертонического раствора. Их существование может обеспечить транспорт низкомолекулярных веществ в продольном направлении, например в случае движения к глубоким слоям многоклеточной структуры. Считают, что антидиуретический гормон, усиливающий транспорт воды примерно в 10 раз, изменяет проницаемость именно ВПК многослойного почечного эпителия. Во всяком случае, расчеты транспорта воды, проведенные с уравнения Фика (см.Разд.VII), были в 3-5 раз ниже полученных в действительности.
Впервые предположил существование ассиметричности транспорта для ионов натрия Джонсен и Уссинг (1958 г.). В основе их двухмембранной модели лежит предложение о пространственно разделенных системах переноса ионов натрия через мембрану: пассивного и активного транспорта. Если наружняя мембрана (апекс) клетки к пропусканию Na+ пассивно, то внутренняя с К+-насоса удаляет этот ион наружу, создавая градиент для пассивного транспорта (см.Разд.VII).
Ионы калия, которые закачиваются тем же насосом в клетку, покидают ее через внутреннюю мембрану, за счет направленного наружу градиента.
Таким образом, общий мембранный потенциал будет складываться из потенциалов, образуемых ионами натрия и калия:
+ , где:
и
[Na+] и [К+] - концентрации внутриклеточных – in и внеклеточных ионов – ex, соответственно.
В настоящее время доказано, что:
1.Наружняя мембрана ассиметричной клетки проницаема только для ионов Na+ и Li+ и этот процесс протекает с переносчиков пассивно. Эти перносчики не угнетаются блокаторами натриевых каналов ТТХ (см.Разд.VII).
2.Внутри ассиметричной клетки много ионов калия, для которых наружняя мембрана практически не проницаема, а процесс выхода из клетки осуществляется через внутреннюю мембрану.
3.Чувствительный к ингибитору дыхания митохондрий 2,4-динитрофенолу, Na+/К+-насос, как оказалось, локализован на внутренней мембране. Его режим работы электронейтрален (1:1). Он удаляет ион натрия наружу, закачивая внутрь ион калия.
4.В многоклеточных структурах ионы натрия могут располагаться в подэпителияальной части (кожа) и в свободном состоянии во внутриклеточной жидкости (до 40%). Лишь его небольшая часть (8%) является транспортным фондом.
5.Представители систем облегченной диффузии анионного транспорта (симпорт, антипорт) с участием специфических переносчиков представлены в полной мере:
Na+/Cl--обмен Na+/Na+--обмен Na+/H+ – обмен Na+/Ca2+-обмен антипорт– котранспорт
Cl-/HCO3--обмен
Cl-/ Cl--обмен
K+/Cl—и
Na+,K+,2Cl- – симпорт - котранспорт
Объяснение:
Сущность обмена веществ составляет метаболизм - совокупность биохимическийх реакций синтеза и распада веществ, протекающих в клетку. Метаболизм состоит из 2 противоположных, но взаимосвязанных процессов - ассимиляции и диссимиляции.
1. Ассимиляция, или пластический обмен, или анаболизм - совокупность реакций синтеза сложных органических веществ, подобных клетку из простых, поступающих в клетку извне и идущих с использованием энергии молекул АТФ.
2. Диссимиляция, или энергетический обмен, или катаболизм - совокупность реакций расщепления сложных органический веществ на более простые вплоть до углекислого газа и воды, идущих с выделением энергии, которая запасается в молекулах АТФ.
Энергетический обмен у аэробов включает 3 этапа, у анаэробов - 2 этапа. При этом 1 и 2 этапы одинаковы.
1 этап. Подготовительный. Протекает в желудочно-кишечном тракте у многоклеточных животных или в лизосомах клетки. Происходит ферментативное расщепление белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот до их составных частей. Вся энергия рассеивается в виде тепла и АТФ не запасается.
2 этап. Бескислородный, или анаэробный. Протекает в цитоплазме клеток, где простые органические вещества подвергаются бескислородному расщеплению с образованием 2 молекул АТФ. В первую очередь распаду подвергается глюказа, затем жирные кислоты и в последнюю очередь аминокислоты, т.к они являются главным материалом для синтеза белков, необходимых клетке. Глюкоза в процессе гликолиза расщепляется до 2 молекул пировиноградной кислоты. Ее дальнейшая судьба зависит от кислорода.
3 этап. Кислородный, или аэробный, или клеточное дыхание. Протекает в митохондриях и условиями для протекания этого этапа являются: наличие кислорода, участие ферментов, неповрежденность мембран митохондрий, наличие свободных молекул АДФ и молекул фосфорной кислоты. Это совокупность нескольких реакций, часть из которых протекает на кристах митохондрий, а часть - в матриксе митохондрий. 2 молекулы ПВК подвергаются полному окислению до углекислого газа и воды и запасается 36 АТФ.