Кислотность желудка

Желудок млекопитающих содержит раствор 0,1 М соляной кислоты {hydrochloric acid, НС1). Повышенная кислотность убивает множество патогенных микроорганизмов и стимулирует денатурацию множества белков ещё до их обработки пищеварительными ферментами, такими как пепсин (который, кстати, также активизируется при понижении pH).

Рисунок 112 - Повышение кислотности люмена желудка париетальными клетками слизистой оболочки

Эти транспортные белки являются ионными насосами P-типа, и по строению они подобны Ын /К АТФазам плазматических мембран (рису­нок 66). Необходимые для работы этих насосов молекулы АТФ синтези­руются множеством митохондрий в париетальных клетках.

Поскольку |1 Г |/|OI I | = 10 ¹¹ М² - всегда константа, то в результате экспорта протонов париетальных клеток в люмен кишечника в цитозоле этих клеток образуется избыточная концентрация ОНО Этот избыток устраняется работой С1 /НСО_:! -aiiniiiopiepa на базолатеральной мембране, который выводит гидроксил ионы 011 из цитозоля в составе IICO-, (напомним, IICO-, = СО₂ + ОН). Реакция СО₂ + ОН = IICO-, катализируется ферментом карбоангидраза.

СІ /І ICO-. антипортёр удаляет из цитозоля избыток 011 в обмен на ионы СР, которые затем выходят из цитозоля в люмен через CP-каналы в апикальной мембране.

Для сохранения электронейтральности (чтобы избежать электроста­тических эффектов) одновременно с каждым ионом СР из цитозоля в лю­мен желудка выходит противоион К⁺ через соответствующий калиевый канал.

В итоге, из клетки в люмен желудка экспортируется одинаковое количество ионов СР и Н⁺ (т. е. НС1), при этом pH цитозоля клетки остаётся нейтральным, а образовавшиеся анионы OII в форме IIC0-. транспортируются в кровь.

Контрольные вопросы и задания

1. Какие транспортные белки называются котранспортёрами?

2. В чём сходство и отличие котранспортёров от симпортёров?

3. В чём сходство и отличие котранспортёров и белковых насосов?

4. Какие два типа котранспортёров различают в биомембранах?

5. Какие слагаемые входят в общий выигрыш в свободной энергии при импорте одного моля ионов натрия в клетку?

6. За счёт чего 2 Na /1 глюкоза симпортёр может обеспечить кон­центрацию глюкозы в цитозоле клетки в 30000 раз большую, чем вне клетки?

7. За счёт чего 3 Na /1-Са²⁺-антипортёры плазматической мембра­ны кардиомиоцита могут обеспечить концентрацию кальция в цитозоле клетки в 10000 раз меньшую, чем вне клетки?

8. За счёт каких метаболических процессов повышается кислот­ность цитозоля клетки?

9. Какие два типа котранспортёров плазматических мембран снижают кислотность цитозоля в животных клетках?

10. В каком виде гидроксил-ион транспортируется Na HCO-. /О антипортёром?

11. Какой котранспортёр используется для удаления избыточных гидроксил-ионов из цитозоля животных клеток?

12. Какие три типа котранспортёров обеспечивают поддержание физиологического уровня pH в цитозоле клеток?

13. Какие транспортные белки поддерживают повышенную кислот­ность вакуоли растительных клеток?

14. Что является источником энергии для работы транспортёров натрия, кальция и сахарозы внутрь вакуоли растительной клетки?

15. Какие белки обеспечивают транспорт молекул воды через мембрану?

16. Сколько субъединиц образуют функциональный аквапорин?

17. Как устроен фильтр селективности аквапорина?

18. Какие существуют два типа межклеточных контактов?

19. Какие возможны два трансэпителиальных пути транспорта метаболитов?

20. С чем контактируют апикальная и базолатеральная мембраны клеток эпителия?

21. В чём заключается поляризованность клеток эпителия кишеч­ника?

22. За счёт чего значительно увеличена площадь апикальной мем­браны?

23. Какие белки-транспортёры обеспечивают трансклеточный путь транспорта метаболитов из люмена кишечника?

24. Почему транспорт питательных веществ через кишечный эпителий сопровождается потоком молекул воды?

25. Какие котранспортёры поддерживают повышенную кислотность люмена желудка?

26. Какие транспортные белки обеспечивают баланс ионов калия в системе поддержания кислотности желудка?