Ūdens, elektrolīti un barības vielas šūnās nenokļūst vienkāršas difūzijas ceļā. Šūnu membrānas ir necaurlaidīgas vairākumam polāro savienojumu, tāpēc netiek zaudēti šūnas vielmaiņas produkti, kas visbiežāk ir polāri. Savukārt šūnas vielmaiņas procesiem no apkārtējās vides nepieciešami citi polārie savienojumi (glikoze, aminoskābes). Tie nonāk šūnā ar t. s. sūkņu palīdzību. Darbojoties sūkņiem, vielas virzās pret koncentrācijas gradientu (pret osmotiskajiem spēkiem), turklāt šūnā nonāk daudz lielāks vielu daudzums nekā difūzijas gadījumā. Piemēram, ūdens transports šūnā ir aptuveni 20 reizes, bet glikozes transports — 10 reizes lielāks nekā difūzijas transports.
Sevišķi liela nozīme ir kālija-nātrija sūknim (37. att.). Tas nepieciešams, lai uzturētu normālu intracelulāro elektrolītu koncentrāciju. Šī sūkņa darbības rezultātā kālija jonu koncentrācija šūnā 20 — 30 reizes pārsniedz to koncentrāciju ārpus šūnas, bet nātrija jonu koncentrācija šūnā ir aptuveni 10 reizes mazāka nekā ārpus šūnas. Kālija-nātrija sūkņa darbībai ir nepieciešama ATF.
Starp enzīma adenozīntrifosfatāzes aktīvajām grupām un nātrija joniem pastāv pastiprināta afinitāte. Ja šis enzīms atrodas nefosforilētā stāvoklī, aktīvās grupas kopā ar piesaistītajiem nātrija joniem ir vērstas uz šūnas iekšpusi. Fosforilācijas procesā fosfāts atšķeļas no ATF un piesaistās enzīmam, bet adenozīntrifosfatāzes aktīvās grupas maina savu orientāciju un kopā ar nātrija joniem pavēršas pret šūnas ārpusi. Šajā brīdī afinitāte pret nātriju samazinās un nātrija jonu vietā stājas kālija joni — nātrija joni tiek «izsūknēti» no šūnas. Atšķeļoties fosfātam, enzīms atgriežas savā normālajā telpiskajā konfigurācijā un vienlaikus «iesūknē» šūnā kālija jonus.
Nātrija jonu izvadīšanu no šūnas vēl veic t. s. elektrogēnais nātrija sūknis. Tas nodrošina arī glikozes un aminoskābju transportu uz intracelulāro telgu. Aminoskābes tiek iesūknētas pret koncentrācijas gradientu, kas pārsniedz 200:1 (!).
Bez minētajiem sūkņiem vēl ir arī Ca, H-OH un citi sūkņi. To darbībai tiek izmantota liela daļa pamatmaiņas enerģijas.
Šūnas sūkņu darbības traucējumi rodas, ja 1) trūkst ATF un 2) samazinās adenozīntrifosfatāzes aktivitāte. ATF deficīta apstākļos kalcija sūkņa darbības traucējumu rezultātā kalcija joni pastiprināti nonāk šūnā un aktivē mitohondriju fosfolipāzi A2. Tā šķeļ šūnas membrānas lipīdu komponentus, un rezultātā tiek traucētas K-Na un H-OH sūkņu funkcijas. Sūkņu darbības traucējumu dēļ pastiprinās pasīvā difūzija (vielu kustība atbilstoši koncentrācijas gradientam).
Šūnstarpu telpas galvenais katjons ir Na+, bet anjons — Cl~ Iekššūnu telpas galvenie joni ir kālija joni un fosfātu anjoni. Sūkņu darbības traucējumu un pasīvās difūzijas rezultātā nātrija joni pastiprināti nokļūst šūnā, bet kālija joni šūnu atstāj. Šo procesu sauc par transmineralizāciju (38. att.), un to novēro intoksikācijas, alerģisku stāvokļu, mehānisku traumu, audu hipoksijas, piemēram, miokarda infarkta, minerālkortikoīdu iedarbības un citos gadījumos.
Sevišķi liela nozīme ir kālija-nātrija sūknim (37. att.). Tas nepieciešams, lai uzturētu normālu intracelulāro elektrolītu koncentrāciju. Šī sūkņa darbības rezultātā kālija jonu koncentrācija šūnā 20 — 30 reizes pārsniedz to koncentrāciju ārpus šūnas, bet nātrija jonu koncentrācija šūnā ir aptuveni 10 reizes mazāka nekā ārpus šūnas. Kālija-nātrija sūkņa darbībai ir nepieciešama ATF.
Starp enzīma adenozīntrifosfatāzes aktīvajām grupām un nātrija joniem pastāv pastiprināta afinitāte. Ja šis enzīms atrodas nefosforilētā stāvoklī, aktīvās grupas kopā ar piesaistītajiem nātrija joniem ir vērstas uz šūnas iekšpusi. Fosforilācijas procesā fosfāts atšķeļas no ATF un piesaistās enzīmam, bet adenozīntrifosfatāzes aktīvās grupas maina savu orientāciju un kopā ar nātrija joniem pavēršas pret šūnas ārpusi. Šajā brīdī afinitāte pret nātriju samazinās un nātrija jonu vietā stājas kālija joni — nātrija joni tiek «izsūknēti» no šūnas. Atšķeļoties fosfātam, enzīms atgriežas savā normālajā telpiskajā konfigurācijā un vienlaikus «iesūknē» šūnā kālija jonus.
Nātrija jonu izvadīšanu no šūnas vēl veic t. s. elektrogēnais nātrija sūknis. Tas nodrošina arī glikozes un aminoskābju transportu uz intracelulāro telgu. Aminoskābes tiek iesūknētas pret koncentrācijas gradientu, kas pārsniedz 200:1 (!).
Bez minētajiem sūkņiem vēl ir arī Ca, H-OH un citi sūkņi. To darbībai tiek izmantota liela daļa pamatmaiņas enerģijas.
Šūnas sūkņu darbības traucējumi rodas, ja 1) trūkst ATF un 2) samazinās adenozīntrifosfatāzes aktivitāte. ATF deficīta apstākļos kalcija sūkņa darbības traucējumu rezultātā kalcija joni pastiprināti nonāk šūnā un aktivē mitohondriju fosfolipāzi A2. Tā šķeļ šūnas membrānas lipīdu komponentus, un rezultātā tiek traucētas K-Na un H-OH sūkņu funkcijas. Sūkņu darbības traucējumu dēļ pastiprinās pasīvā difūzija (vielu kustība atbilstoši koncentrācijas gradientam).
Šūnstarpu telpas galvenais katjons ir Na+, bet anjons — Cl~ Iekššūnu telpas galvenie joni ir kālija joni un fosfātu anjoni. Sūkņu darbības traucējumu un pasīvās difūzijas rezultātā nātrija joni pastiprināti nokļūst šūnā, bet kālija joni šūnu atstāj. Šo procesu sauc par transmineralizāciju (38. att.), un to novēro intoksikācijas, alerģisku stāvokļu, mehānisku traumu, audu hipoksijas, piemēram, miokarda infarkta, minerālkortikoīdu iedarbības un citos gadījumos.
Nav komentāru:
Ierakstīt komentāru