bullock (9)

Fizjologia błony komórkowej i komórki

9

A

B

glukoza ^ Q ^l'^l‘*

RYC. 1-5. Glukoza jest transportowana przez błonę komórkową w procesie wtórnego transportu czynnego (tzn. transportu aktywnego wykorzystującego pośrednie źródło energii). (Ą) Powinowactwo cząsteczek nośnika do glukozy wzrasta w obecności jonów Na", co oznaczono odpowiednią długością strzałek. Cząsteczka glukozy przechodzi przez błonę razem z jonem Na'. (B) Przeniesiony do wnętrza komórki Na^T odłącza się od nośnika, zmniejszając jego powinowactwo do glukozy i powodując również jej odłączenie od nośnika.

(1)    pompa wapniowa (Ca³⁺) w siateczce sarkoplazmatycznej (SR) komórek mięśniowych, warunkująca utrzymanie stężenia jonów Ca¹' poniżej 0,1 jU.mol/1,

(2)    pompa potasowo-wodorowa (K -H ) komórek błony śluzowej żołądka, umożliwiająca wydzielanie jonów H⁺ do światła żołądka podczas trawienia.

1

Zjawiska wtórnego transportu czynnego wykorzystują energię zgromadzoną pod postacią przezbłonowego gradientu stężenia jonów Na' do transportu substancji przeciw ich gradientowi stężeń (ryc. 1-5).

a.    Działanie. Wiele jonów i substancji odżywczych transportowanych przeciw gradientowi elektrochemicznemu wykorzystuje mechanizm wtórnego transportu czynnego zależnego od jonów Na'.

(1)    Glukoza i aminokwasy są reabsorbowane z kanalików bliższych nerek i wchłaniane ze światła jelit z wykorzystaniem mechanizmu transportu wtórnie aktywnego zależnego od jonów Na+.

(2)    Jony wapnia są usuwane z cytoplazmy kardiomiocytów (i innych komórek mięśniowych) w procesie wtórnego transportu czynnego zależnego od jonów Na+, zwanego wymiennikiem Na⁺-Ca²⁺. Wymiennik sodowo-wapniowy zużywa energię zmagazynowaną w trzech jonach sodowych do przetransportowania jednego jonu wapnia na zewnątrz komórki. Ten mechanizm - we współdziałaniu z pompą Ca¹" siateczki sarkoplazmatycznej, opisaną w rozdz. III C 1 b (1) - prowadzi do rozkurczu mięśnia.

(3)    Jony H⁺ powstające w komórce w wyniku procesów metabolicznych są usuwane na zewnątrz w procesie wtórnego transportu aktywnego zależnego od jonów Na⁺. Ten mechanizm jest istotny dla utrzymania normalnego pH wnętrza komórki, a także dla reabsorpcji dwuwęglanów z kanalików bliższych nerek.

b.    Gradient elektrochemiczny. Energia zmagazynowana w gradiencie elektrochemicznym jonów Na⁺ jest sumą potencjału błonowego E_M (energii elektrycznej powodującej napływ jonów sodowych do komórki) oraz potencjału równowagi (Nern-sta), E_J0n (ekwiwalent energii gradientu stężeń w postaci energii elektrycznej).