Транспорт ионов, перенос ионов через биологические мембраны в клетках и тканях живых организмов; обеспечивается пассивной проницаемостью биологических мембран или же активным транспортом ионов за счёт работы так называемых молекулярных насосов, встроенных в мембраны клетки или субклеточных частиц. Роль Транспорт ионов исключительно важна для нормальной жизнедеятельности всех живых организмов. Благодаря Транспорт ионов в клетке осуществляется поддержание оптимальной концентрации ионов К+, Na +, Н+, Ca 2+ и др., которая, как правило, резко отличается от концентрации ионов в окружающей среде. Разница концентрации (градиент) ионов K +, Na +, Ca 2+ внутри и вне клетки лежит в основе передачи возбуждения в организмах; градиентов ионов Н+ на мембране клеточных органелл митохондрий и хлоропластов обеспечивает запасание энергии в клетке при окислении биологическом и фотосинтезе . Транспорт ионов Ca 2+ из мышечной клетки приводит к расслаблению мышц, поступление этих ионов в цитоплазму при возбуждении вызывает мышечное сокращение .
Поддержание градиента ионов на биологических мембранах осуществляется молекулярными насосами (см., например, «Натриевый насос »), работа которых обеспечивается, как правило, энергией, выделяемой при расщеплении аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ); таким образом, ионные насосы одновременно выполняют функцию ферментов, расщепляющих АТФ и называемых АТФ-азами. Наиболее важны 3 таких фермента: Н+ - АТФ-аза в митохондриях и хлоропластах, Ca 2+ - АТФ-аза в мембранах мышечных и некоторых др. клеток и К+, Na + - АТФ-аза в протоплазматических мембранах практически всех клеток. Расщепление АТФ при работе этих ферментов сопряжено с переносом соответственно ионов К+, Na +, Н+, Ca 2+. Для регуляции внутриклеточных процессов (активация синтеза белков и др. веществ, запуск механизма клеточного деления и т.д.) большое значение имеют Транспорт ионов Ca 2+, Na + и др. в клетку и Транспорт ионов К+ из клетки, вызванные увеличением проницаемости мембран для этих ионов в результате открывания пор или активирования переносчиков соответствующих ионов в мембране. Этот процесс может включаться под действием нервного импульса, медиаторов (например, ацетилхолина) и гормонов; действие последних на Транспорт ионов часто бывает не прямым, а опосредованным активацией ферментов в мембране или биосинтеза белков в ядре и цитоплазме при помощи системы циклических нуклеотидов. Нарушение нормального Транспорт ионов лежит в основе многих заболеваний (некоторые виды отравлений, нарушения водно-солевого обмена, нарушение функции органов при недостатке кислорода или нарушении кровообращения, нарушение секреции медиаторов и гормонов, действие радиации и т.д.). Поэтому изучение влияния различных веществ на Транспорт ионов необходимо для разработки новых методов диагностики и лечения, а также для создания новых лекарственных препаратов. См. также Биоэлектрические потенциалы , Мембранная теория возбуждения , Проницаемость биологических мембран .
Лит.: Ташмухамедов Б. А., Гагельганс А. И., Активный транспорт ионов через биологические мембраны, Таш., 1973; Овчинников Ю. А., Иванов В. Т., Шкроб А. М., Мембрано-активные комплексоны, М., 1974; Скулачев В. П., Трансформация энергии в биомембранах, М., 1972; Маркин В. С., Чизмаджев Ю. А., Индуцированный ионный транспорт, М., 1974.
Ю. А. Владимиров.