ТРА́НСПОРТ ВЕЩЕ́СТВ

ТРА́НСПОРТ ВЕЩЕ́СТВ (от лат. trans­por­to – пе­ре­но­сить, пе­ре­ме­щать, пе­ре­во­дить) в жи­вых ор­га­низ­мах, вклю­ча­ет дос­тав­ку не­об­хо­ди­мых со­еди­не­ний к оп­ре­де­лён­ным ор­га­нам и тка­ням (с по­мо­щью кро­ве­нос­ной сис­те­мы у жи­вот­ных и про­во­дя­щей сис­те­мы у рас­те­ний), вса­сы­ва­ние их клет­ка­ми и пе­ре­дви­же­ние внут­ри кле­ток, а так­же вы­ве­де­ние про­дук­тов об­ме­на ве­ществ. Эти про­цес­сы мож­но раз­де­лить по их ме­ха­низ­му на транс­порт с то­ком жид­ко­сти (напр., с кро­вью, жёл­чью, мо­чой, с то­ком со­ка, со­дер­жа­ще­го­ся в со­су­дах кси­ле­мы и фло­эмы рас­те­ний), диф­фу­зию в рас­тво­рах (в клет­ках и меж­кле­точ­ной жид­ко­сти) или га­зо­вой фа­зе (в лёг­ких, меж­клет­ни­ках ли­сть­ев рас­те­ний), транс­порт че­рез био­ло­гич. мем­бра­ны.

В за­ви­си­мо­сти от на­прав­ле­ния и чис­ла пе­ре­но­си­мых ве­ществ че­рез био­ло­гич. мем­бра­ны вы­де­ля­ют уни­порт (пе­ре­нос ве­ще­ст­ва в од­ном на­прав­ле­нии), сим­порт (од­но­на­прав­лен­ный пе­ре­нос двух раз­ных ве­ществ в од­ном на­прав­ле­нии) и ан­ти­порт (пе­ре­нос двух раз­ных ве­ществ в про­ти­во­по­лож­ных на­прав­ле­ни­ях). Раз­ли­ча­ют так­же пас­сив­ный и ак­тив­ный Т. в. че­рез мем­бра­ны. Пас­сив­ный Т. в. про­ис­хо­дит са­мо­про­из­воль­но за счёт гра­ди­ен­та кон­цен­тра­ций. Он за­ви­сит от сте­пе­ни про­ни­цае­мо­сти мем­бран, ко­то­рая мо­жет рез­ко раз­ли­чать­ся для раз­ных ве­ществ, но в ко­неч­ном счё­те оп­ре­де­ля­ет­ся за­ко­на­ми диф­фу­зии и элек­тро­диф­фу­зии. Про­стая диф­фу­зия че­рез ли­пид­ный слой мем­бран лег­ко про­ис­хо­дит толь­ко для ве­ществ, хо­ро­шо рас­тво­ри­мых в ли­пи­дах, к ко­то­рым от­но­сят­ся, напр., сте­ро­ид­ные гор­мо­ны, мн. ле­кар­ст­ва. В ос­таль­ных слу­ча­ях в этом уча­ст­ву­ют спец. бел­ки-пе­ре­нос­чи­ки (напр., транс­пор­тёр глю­ко­зы) или транс­порт­ные сис­те­мы, фор­ми­рую­щие ка­на­лы в мем­бра­не. Пе­ре­нос мо­ле­кул (ио­нов) в об­рат­ном на­прав­ле­нии (ак­тив­ный транс­порт) воз­мо­жен толь­ко при од­но­вре­мен­ной за­тра­те энер­гии, ис­точ­ни­ком ко­то­рой мо­гут слу­жить гид­ро­лиз АТФ или окис­лит.-вос­ста­но­вит. ре­ак­ции в це­пях пе­рено­са элек­тро­нов; он осу­ще­ст­в­ля­ет­ся спец. мо­ле­ку­ляр­ны­ми сис­те­ма­ми – ион­ны­ми на­со­са­ми. След­ст­ви­ем та­ко­го ак­тив­но­го Т. в., на­зы­вае­мо­го пер­вич­ным, яв­ля­ет­ся не­рав­но­вес­ное рас­пре­де­ле­ние ио­нов Н⁺, Са²⁺, Na⁺, K⁺ внут­ри клет­ки и ме­ж­ду клет­кой и ок­ру­жаю­щей сре­дой; оно, в свою оче­редь, обес­пе­чи­ва­ет ра­бо­ту сис­тем со­пря­жён­но­го, или вто­рич­но­го, ак­тив­но­го Т. в. че­рез мем­бра­ны. При­ме­ром со­пря­жён­но­го Т. в. слу­жит пе­ре­нос са­ха­ров и ами­но­кис­лот в клет­ки ки­шеч­но­го эпи­те­лия, осу­ще­ст­в­ля­емый с по­мощью бел­ко­во­го пе­ре­нос­чи­ка толь­ко вме­сте с ио­на­ми Na⁺, ко­то­рый вхо­дит в клет­ку по гра­ди­ен­ту кон­цен­тра­ции, под­дер­жи­вае­мо­му ион­ным на­со­сом. Со­пря­жён­ный Т. в. обес­пе­чи­ва­ет пе­ре­нос раз­но­об­раз­ных ме­та­бо­ли­тов че­рез мем­бра­ны всех кле­ток ор­га­низ­мов. Ио­ны (Na⁺, K⁺ и Ca²⁺) пе­ре­но­сят­ся че­рез мем­бра­ны нерв­ных, мы­шеч­ных и др. кле­ток бла­го­да­ря на­ли­чию в них ион­ных ка­на­лов, ко­то­рые от­кры­ва­ют­ся и за­кры­ва­ют­ся в за­ви­си­мо­сти от ве­ли­чи­ны раз­но­сти элек­трич. по­тен­циа­лов на мембра­не или при уча­стии ме­диа­то­ров. Вы­клю­че­ние или рез­кое из­ме­не­ние свойств пе­ре­нос­чи­ков и ка­на­лов ле­жит в ос­но­ве дей­ст­вия мн. ток­сич. ве­ществ. Не­ко­то­рые ве­ще­ст­ва (ио­но­фо­ры) са­ми спо­соб­ны соз­да­вать ка­на­лы в ли­пид­ном слое мем­бра­ны. Дей­ст­вие ря­да ле­кар­ст­вен­ных пре­па­ра­тов ос­но­ва­но на из­ме­не­нии свойств ка­на­лов и пе­ре­нос­чи­ков, что по­зво­ля­ет ре­гу­ли­ро­вать Т. в. в клет­ках и це­лом ор­га­низ­ме.