[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Komórki wyścielające jelito i wiele innych narządów, np.nerki, zawierają w swoich błonachkomórkowych wiele rodzajów nośników symportowych także napędzanych elektrochemicznym gradientem Na+.Każdy taki nośnik specyficznie importuje do komórki małą grupę pokrewnych cukrów lub aminokwasów.Równieważne są nośniki antyportowe napędzane Ni+.Przykładem jest wymiennik Na+-H+ w błonie komórkowej wielukomórek zwierzęcych, który wykorzystuje zgodny z gradientem wpływ Na+ do komórki do wyprowadzenia zniej jonów H+.Nośnik ten jest jednym z głównych urządzeń używanych przez komórki zwierzęcepowyrównywania poziomu pH w ich cytozolu.4.1.11.POMPA Na+-K+ POMAGA W UTRZYMANIU RWNOWAGI OSMOTYCZNEJ KOMREKZWIERZCYCHBłona komórkowa jest przepuszczalna dla wody i jeśli całkowite stężenie roztworów jest małe po jednejstroni błony, a duże po drugiej, woda będzie się przemieszczać przez błonę, dążąc do wyrównania stężeniaroztworów.Taki ruch wody z przedziału o małym stężeniu roztworu (duże stężenie wody) do przedziału odużym stężeniu roztworu (małe stężenie wody) nosi nazwę osmozy.Siła uruchamiająca ruch wody jest równaróżnicy ciśnienia wody i jest określana jako ciśnienie osmotyczne.Przy braku jakiegokolwiek ciśnieniaprzeciwdziałającego, osmotyczny ruch wody do komórki powoduje jej pęcznienie.Stwarza to poważne 11problemy dla komórek zwierzęcych, które nie mają sztywnej zewnętrznej ściany zapobiegającej pęcznieniukomórek.Komórki takie, umieszczane w czystej wodzie, będą w zasadzie pęczniały aż do pęknięcia.Wtkankach ciała zwierząt komórki są zanurzone w płynie bogatym w substancje rozpuszczalne, zwłaszcza Na+ iCl-.To równoważy stężenie substancji organicznych i nieorganicznych zawartych w komórce i przeciwdziałakatastrofie osmotycznej.Jednak niebezpieczeństwo zachwiania równowagi osmotycznej jest ciągle obecne,ponieważ pozakomórkowe substancje rozpuszczalne ustawicznie wnikają do komórki, zgodnie z ich gradientamielektrochemicznymi.Aby utrzymać równowagę osmotyczną komórka musi więc stale wypompowywaćniepożądane substancji przepuszczalne.Funkcję tę pełni głównie pompa Na+-K+ wypompowuje wnikające jony Na+.W tym samym czasie, pomaga wutrzymaniu potencjału błonowego, pompa K+ zapobiega wejściu jonów Cl-, które są naładowane ujemnie.Jeślipompę zahamuje się inhibitorem, np.strofantyną, lub gdy komórce po prostu zabraknie ATP będącego paliwemdla pompy, jony Na+ i Cl- zostaną wprowadzone przez nośniki i otwarte kanały jonowe, niszcząc równowagęosmotyczną, przez co komórki spęcznieją i w końcu popękają.Inne komórki rozwiązują swoje problemy osmotyczne innymi sposobami.Komórki roślinne są chronione przedpęcznieniem i pękaniem przez sztywne ściany komórkowe, dlatego mogą tolerować duże różnice osmotyczne poobu stronach ich błony komórkowej.Zciana komórkowa wywiera przeciwdziałający nacisk, który zdolny jest zrównoważyć ciśnienie osmotycznewytworzone przez roztwory wkomórce i przez to ogranicza wpływanie wody do komórki.Osmoza, łącznie z aktywnym transportem jonów dokomórki, powoduje ciśnienie turgorowi, które utrzymuje komórki roślinne w stanie rozciągniętym przez wodę, aich ściany komórkowe napięte.Zatem, komórka roślinna jest jak powłoka jest utrzymywana w napięciu przezciśnienie napompowanej wewnętrznej dętki; ściana komórkowa działa jak zewnętrznapowłoka piłki, a błona komórkowa jak gumowa dętka.Ciśnienie turgorowe służy wielu funkcjom.Utrzymujesztywność łodygi roślin i rozwiniętą postać liści.Odgrywa rolę w regulowaniu wymiany gazowej przez szparki -mikroskopijne usta" na powierzchni liścia; komórki szparek regulują swoje ciśnienie turgorowe (poprzezkontrolowanie ruchów K+ w poprzek błony komórkowej) w celu otwierania i zamykania szparek.U pewnych pierwotniaków żyjących w wodzie słodkiej, np.ameb, nadmiar wody, która ustawicznie wpływa dokomórki, jest gromadzony w wakuolach kurczliwych, okresowo wyładowujących swą zawartość na zewnątrz.Komórka najpierw dopuszcza do wypełnienia wakuoli roztworem bogatym w związki rozpuszczalne, co pociągaza sobą wpływanie wody w drodze osmozy.Następnie komórka odzyskuje substancje rozpuszczalne przezaktywne przepompowanie ich do cytozolu, zanim wakuola zostanie opróżniona na zewnątrz.Jednak wwiększości komórek zwierzęcych w zachowaniu równowagi osmotycznej kluczową rolę odgrywa pompa Na+-K+.4.1.12.WEWNTRZKOMRKOWE ST%7łNIE Ca2+ JEST UTRZYMYWANE NA NISKIM POZIOMIEPRZEZ POMPY Ca2+Stężenie Ca2+, podobnie jak Na+, utrzymywane jest w cytozolu na niskim poziomie w porównaniu z jego stężeniem wpłynie zewnątrzkomórkowym, ale po obu stronach błony komórkowej jonów Ca2+ jest znacznie mniej niż jonówNa+.Jednakże transport Ca2+ w poprzek błony komórkowej ma ogromne znaczenie, ponieważ Ca2+ możebardzo ściśle wiązać się z wieloma innymi cząsteczkami w komórce, zmieniając ich właściwości.Na przykładwypłynięcie Ca2+ do cytozolu przez kanały Ca2+ pełni często funkcję sygnału inicjującego wiele procesówkomórkowych, takich jak sekrecja cząsteczek sygnałowych i skurcz komórek mięśniowych.Im mniejszewyjściowe stężenie wolnego Ca2+ w cytozolu, tym większa jest wrażliwość komórki na wzrost tego stężenia.Zatem,komórki eukariotyczne utrzymują w zasadzie bardzo małe stężenie wolnego Ca2+ w cytozolu (ok.10-4( mM),natomiast zewnątrzkomórkowe stężenie Ca2+ dużo większe (zwykle 1-2 mM).Różnica ta jest utrzymanagłównie dzięki działaniu napędzanych przez ATP pomp Ca2+ występujących zarówno w błonie komórkowej,jak i w błonie retikulum endoplazmatycznego.Pompy te aktywnie usuwają Ca2+ z cytozolu
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
