Мембрана и ее структура (часть 2)

24-08-2011, 22:06

Цитоплазматическая мембрана — не только барьер, в ней происходит вовлечение поглощенных ионов в различные реакции обмена веществ. Часть белков мембраны обладает каталитической активностью и является ферментами. Мембранные белки в виде белковых глобул имеют гидрофобный якорь, т. е. часть молекул способна взаимодействовать с липидами. Белки могут быть связаны с полярными головками липидов мембраны через мостики, образуемые катионами двухвалентных металлов.
Белковая глобула плавает в жидком бислое мембраны и может перемещаться в горизонтальном и вертикальном направлениях.
Молекулы растворенного вещества непрерывно хаотически движутся в растворе, сталкиваясь с другими молекулами и молекулами растворителя.
Если мембрана разделяет два раствора различной концентрации, то в зависимости от ее проницаемости через нее будут проходить или растворитель, или растворенное вещество, и в результате процесса диффузии произойдет выравнивание концентрации.
Через мембрану любой клетки зоны поглощения корня одновременно проникают сотни различных веществ, причем растворимые не только в жирах, но и в воде.
Прохождение этих веществ по механизму пассивного транспорта может осуществляться, если в мембранах предположить наличие гидрофильных отверстий (пор). Неспецифический пассивный транспорт ионов и молекул может идти путем диффузии через поры мембраны (для гидрофильных веществ), а нейтральных молекул — также путем растворения проникающего вещества в мембране (для веществ, хорошо растворимых в жирах).
Расчеты показывают, что площадь пор в мембране должна составлять не более 0,1 % ее поверхности.
Если частицы несут электрические заряды, процесс прохождения зависит от разности концентрации и разности электрического потенциала.
Например, при наличии растворов поваренной соли разной концентрации ионы Сl- и Nа+ устремятся из концентрированного раствора в более слабый. Но ионы Сl- в водной среде более подвижны и поэтому более слабый раствор быстро станет заряженным отрицательно по отношению к более концентрированному. Между растворами возникает разность потенциалов (диффузионный потенциал). Если между растворами поместить мембрану, пропускающую одни ионы и задерживающую другие, то возникает мембранный потенциал.
Знание направления градиента электрохимических потенциалов необходимо для выяснения механизма передвижения ионов. Для катионов градиент электрохимических потенциалов направлен внутрь клетки или корня, а для анионов — наружу. При определениях внутриклеточной концентрации катионов, как правило, обнаруживается большая величина, чем можно предположить теоретически на основе диффузии. Согласно закону пассивного поглощения анионы не могут попадать в клетки, однако они накапливаются в клетках корня и пасоке.