Каковы способы переноса веществ через клеточную мембрану?

Название способа переноса

Направление переноса

Переносимые вещества

Затраты энергии

Описание способа

Диффузия:

через липидный слой

По градиенту концентраций

O2, СO2, мочевина, этанол

Без затрат энергии (пассивный процесс)

Мелкие нейтральные молекулы просачиваются между молекулами липидов. Гидрофобные вещества, как правило, диффундируют быстрее гидрофильных.

(Ионы и крупные молекулы не могут пересечь липидный бислой.)

через белковые поры

То же

Ионы (в т. ч. Са2-, К+, Na+), вода

То же

Трансмембранные (интегральные) белки могут иметь водные каналы, по которым ионы или полярные молекулы пересекают мембрану, минуя гидрофобные хвосты липидов

Облегченная диффузия

По градиенту концентраций

Глюкоза, лактоза, аминокислоты, нуклеотиды, глицерин

Без затрат энергии (пассивный процесс)

Белок-переносчик, находящийся в клеточной мембране, на одной стороне мембраны присоединяет молекулу или ион. Это изменяет форму молекулы переносчика, и его положение в мембране изменяется так, что молекула или ион выделяются уже с другой стороны мембраны

Активный транспорт

Против градиента концентраций

Na+ и К+, Н+, аминокислоты в кишечнике, Са2+ в мышцах, Na+ и глюкоза в почках

С затратами энергии (активный процесс)

Как и облегченная диффузия, осуществляется белками-переносчиками. Но в данном случае изменение формы молекулы переносчика (ее конформация) вызывается присоединением не молекулы переносимого вещества, а фосфатной группы, отделившейся от молекулы АТФ в ходе гидролиза. Процесс идет за счет энергии, выделяющейся при гидролизе АТФ. После изменения формы переносчика транспортируемая молекула оказывается уже по другую сторону мембраны

Фагоцитоз**

Против градиента концентраций

Крупные макромолекулы и твердые частицы

С затратами энергии (активный процесс)

В месте контакта с частицами мембрана впячивается, затем формируется пузырек, который отшнуровывается от клеточной мембраны и поступает в цитоплазму.

Свойствен ряду простейших, кишечнополостным, клеткам крови — лейкоцитам, клеткам капилляров костного мозга, селезенки, печени, надпочечников

Пиноцитоз

Против градиента концентраций

Капли жидкости

С затратами энергии (активный процесс)

Поглощение капель жидкости по механизму, аналогичному фагоцитозу. Характерен для амебоидных простейших и ряда специализированных клеток многоклеточных — лейкоцитов, клеток печени, некоторых клеток почек