Способы переноса

Через биомембраны могут проходить не только низкомолекулярные вещества, но также высокомолекулярные соединения и даже относительно мелкие частицы.

Переход частиц через плазмолемму происходит в составе мембранного пузырька.

При этом по направлению транспорта и по характеру переносимых веществ различают следующие процессы:

Эндоцитоз- перенос частиц в клетку. Его разновидности:

А) пиноцитоз – захват и поглощение клеткой растворимых макромолекулярных соединений;

Б) фагоцитоз – захват и поглощение клеткой твердых частиц.

В) эндоцитоз, опосредованный рецепторами – поглощаемый субстрат предварительно специфически связывается с поверхностными рецепторами плазмолеммы.

Во всех перечисленных случаях в месте проникновения субстрата вначале происходит впячивание плазмолеммы в цитоплазму. Затем оно все углубляется, пока не превращается в мембранный пузырек, содержащий субстрат и полностью находящийся в цитоплазме.

Рис. 2.14. Способы эндоцитоза и экзоцитоза.

1. Экзоцитоз- перенос частиц и крупных соединений из клетки.

Наиболее распространенный способ экзоцитоза – секреция. Это такое выведение из клетки растворимых соединений, которое является одной из функций данной клетки .

Учитывая это секреция может быть проявлением не только экзоцитоза, но и экспорта низкомолекулярных соединений. Под секрецией понимают выделение из клетки веществ разного размера:

- высокомолекулярных – например белковых гормонов в передней доле гипофиза

- низкомолекулярных – ионов Н⁺ в желудке и почках, биологичеки активных аминов в соединительной ткани, медиаторов в пресинаптических окончаниях и т.д.

В одних случаях накопление веществ в клетке происходит в виде секреторных пузырьков. Затем мембрана пузырьков сливается с плазмолеммой (с соблюдением полярности мембран) так, что содержимое пузырьков оказывается вне клетки. Так могут секретироваться как высоко-, так и низкомолекулярные соединений. Пример – секреция гормонов и медиаторов.

Реже секреция совершается по типу облегченной диффузии или активного транспорта. Очевидно, такой механизм может относиться лишь к низкомолекулярным веществам. Пример – секреция ионов Н⁺ в желудке и почках.

Необходимо учитывать, что понятие секреции обычно не включает выведения из клетки обычных продуктов ее обмена, а также выведение из нее таких ионов (например Na⁺), которые остаются в окружающей клетку среде.

Если из клетки удаляются твердые частицы, то такую разновидность экзоцитоза наз. экскрецией. Считают, что механизм экскреции вновь состоит в том, что вначале выделяемые частицы оказываются в цитоплазматическом пузырьке, который затем сливается с плазмолеммой.

Существует еще одно понятие – рекреция. Это перенос твердых веществ через клетку; фактически здесь сочетается фагоцитоз и экскреция. Примером могут служить специализированные макрофаги (М-клетки, клетки Лангерганса), которые постоянно локализованы в эпителии слизистых оболочек и кожи. Поглощая с одной своей стороны бактериальные частицы и выделяя их «обломки» с другой стороны (представляя таким образом антигены подлежащим лимфоцитам), эти клетки осуществляют по существу, рекрецию.

Какие мембранные белки обеспечивают эндо- и экзоцитоз во многих случаях еще не ясно. Наиболее изучен данный вопрос в отношении экзоцитоза ацетилхолина в холинергических синапсах.