Транспорт веществ через клеточную мембрану
🌿 Биология · 9 класс
Строение клеточной мембраны
Плазматическая мембрана — тонкая оболочка, отделяющая содержимое клетки от внешней среды и регулирующая обмен веществ. Её основу составляет двойной слой липидов, в который встроены молекулы белков.
Такое строение называют жидкостно-мозаичной моделью: липидный слой подвижен, как жидкость, а белки расположены в нём мозаично.
Свойства мембраны
Главное свойство мембраны — избирательная проницаемость: она пропускает одни вещества и задерживает другие. Благодаря этому клетка сохраняет постоянство своего внутреннего состава.
Пассивный транспорт
При пассивном транспорте вещества движутся без затрат энергии — по градиенту концентрации, то есть из области, где их больше, туда, где их меньше.
- Диффузия — проникновение мелких молекул (кислород, углекислый газ) прямо через липидный слой.
- Облегчённая диффузия — перенос через белки-переносчики.
- Осмос — диффузия молекул воды через мембрану.
Активный транспорт
При активном транспорте вещества переносятся против градиента концентрации с затратой энергии молекул АТФ. Так работает, например, калий-натриевый насос, поддерживающий разную концентрацию ионов внутри и снаружи клетки.
| Признак | Пассивный | Активный |
|---|---|---|
| Затраты энергии | Нет | Есть (АТФ) |
| Направление | По градиенту | Против градиента |
| Пример | Диффузия, осмос | Калий-натриевый насос |
Осмос и состояние клетки
Осмос играет важную роль в жизни клетки. Если клетка попадает в раствор, где растворённых веществ меньше, чем внутри неё, вода устремляется внутрь, и клетка набухает. Если вокруг раствор более концентрированный, вода выходит из клетки, и она теряет упругость. У растений именно осмотическое поступление воды поддерживает упругость тканей, благодаря которой стебли и листья сохраняют форму. Потеря воды приводит к увяданию растения.
Транспорт крупных частиц
Большие частицы переносятся в мембранной упаковке. Фагоцитоз — захват клеткой твёрдых частиц, пиноцитоз — захват капель жидкости. Оба процесса — разновидности эндоцитоза и требуют энергии.
Фагоцитоз имеет большое значение для организма. Так питаются многие одноклеточные, например амёба, захватывая ложноножками частицы пищи. У человека способностью к фагоцитозу обладают особые лейкоциты крови: они захватывают и переваривают бактерии, защищая организм от инфекций. Это явление открыл русский учёный Илья Ильич Мечников, создавший учение о фагоцитозе.
Существует и обратный процесс — экзоцитоз, когда вещества в мембранных пузырьках выводятся из клетки наружу. Так клетки удаляют ненужные продукты обмена и выделяют вещества, например ферменты или гормоны.
Частица → впячивание мембраны → пузырёк внутри клетки
Частые ошибки. Осмос — это движение воды, а не растворённого вещества. Фагоцитоз и пиноцитоз идут с затратой энергии и не относятся к пассивному транспорту.
Кратко о главном
- Мембрана — двойной слой липидов с белками, обладает избирательной проницаемостью.
- Пассивный транспорт идёт по градиенту без энергии: диффузия, осмос.
- Активный транспорт идёт против градиента с затратой
АТФ. - Крупные частицы поступают через фагоцитоз и пиноцитоз.