Виборча проникність живих мембран

Кілька десятиліть тому вважалося, що поглинання і виділення речовин клітинами відбувається шляхом простої дифузії і осмосу. Але в міру розвитку фізіології клітини стало очевидним, що не можна такі складні процеси зводити до механічних явищ. Кореневі волоски, що складаються кожний з однієї клітини, здатні поглинати кальцій з навколишнього середовища навіть у тому випадку, коли концентрація кальцію всередині клітини вище, ніж зовні. Точно так же в тваринних клітинах поглинання глюкози йде і тоді, коли зміст її в клітинах вище, ніж поза ними.

Іони калію входять в клітини, хоча в них міститься більше калію, ніж в навколишньому середовищі. Концентрація іонів натрію, навпаки, всередині клітини завжди нижче, ніж зовні. Всі ці спостереження можна пояснити тільки тим, що в клітинах існують механізми активного перенесення речовин через мембрану. Ці механізми отримали назву систем активного перенесення; встановлено, що для роботи цих систем потрібна енергія. Якщо клітини позбавлені кисню і тим самим в них порушений процес утворення енергії, то такі клітини втрачають здатність до активного переносу. Таку ж дію надають різні протоплазматические отрути.

Яким же чином здійснюється в клітинах активне перенесення різних речовин? Вивченням цього питання займаються багато вчених, але наявні дані носять поки гаданий характер. Дослідження м’язових клітин людини показало, що концентрація в них іонів калію значно вище, ніж у навколишньому середовищі. Відповідно до закону дифузії іони починають мігріроватьіз клітини назовні, але негайно знову поглинаються клітиною, як ніби щось їх утримує і повертає назад.

При цьому витрачається багато енергії; було показано, що приблизно половина загальних енергетичних витрат клітини йде на потреби активного перенесення. Іони натрію, так само як і іони калію, несуть позитивний заряд; проте вони накопичуються поза клітиною. Проведені дослідження показали, що в дійсності іони натрію весь час проникають всередину клітин, але одразу ж виводяться назовні. Описані механізми отримали назву калієвого і натрієвого насоса.

...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Зміна поколінь у рослин