Насосы калиевые

Стехиометрические соотношения в натрий-калиевом насосе весьма своеобразны. При распаде каждой молекулы АТР из клетки выкачиваются 3 иона натрия, а извне в клетку накачиваются 2 иона калия. Поскольку из клетки выкачивается больше положительно заряженных ионов, чем пО падает в нее, внутри клетки создается избыточный отрицательный заряд. Наличие отрицательного заряда внутри клетки было установлено уже давно путем измерения электрического мембранного потенциала (разд. Б.З). Поскольку клеточная мембрана все же проницаема для ионов К+, возникновение мембранного потенциала приводит к диффузии этих ионов через мембрану внутрь клетки, что обусловливает частичную нейтрализацию отрицательно-го заряда на мембране. Когда скорость пассивной диффузии уравновешивает мем бран- [c.363]

Натрий-калиевый насос [c.171]

Стехиометрия транспорта ионов имеет одно важное свойство так как количество ионов натрия, транспортируемых из клетки, превышает количество входящих в клетку ионов калия, результирующий суммарный поток положительных ионов направлен наружу. Следовательно, натрий-калиевый насос представляет собой электрогенный насос [6]. В случае если ток че- [c.175]

ДЛЯ ИОНОВ калия. При этом проницаемость для ионов натрия снова уменьшается, и через некоторое время вновь восстанавливается обычный мембранный потенциал. Последовательность событий в этом процессе можно представить следующим образом сначала открываются натриевые каналы (это не то же самое, что поры в Ыа+-насосе), а затем — калиевые каналы, после чего каналы закрываются в той же последовательности Результаты этих исследований позволили Ходжкину и Хаксли вывести уравнения, позволяющие количественно оценивать потенциалы действия и предсказывать наблюдаемые на опыте скорости проведения и ряд других характеристик нервных импульсов. [c.371]

Натрий-калиевый ионный насос [c.279]

С использованием таких методов было успешно проведено воссоздание систем натрий-калиевого насоса (Na+, К+-АТРазы), Са2+-АТРазы (гл. 7), родопсина и бактериородопсина, а также белков нервных и мышечных тканей, таких, как никотиновый ацетилхолиновый рецептор и потенциалзависимый натриевый канал аксональных мембран. Многие из опубликованных данных об удачных воссозданиях искусственных систем следует, однако, рассматривать с осторожностью, так как свойства таких систем слишком сильно отличались от свойств их биологических прототипов. [c.88]

Сердечные гликозиды ингибируют натрий-калиевый насос [c.176]

Поскольку в данной книге невозможно продемонстрировать применение констант устойчивости комплексов всех катионов металлов, которые важны для жизнедеятельности организма человека, то мы ограничим дальнейшее обсуждение тем, что рассмотрим работу натрий-калиевого ионного насоса и роль комплексов железа в транспорте и депонировании кислорода. [c.279]

Активный ионный транспорт в нервной клетке имеет множество функций поддерживает мембранный потенциал возбудимой мембраны (натрий-калиевый насос), регулирует внутриклеточную концентрацию Са + ( a +,Mg2+-ATPaзa) и обеспечивает клетку энергией (РгАТРаза, протонный насос). Натрий-калиевый насос является электрогенным — на каждые три иона На+, транспортируемых наружу, направляются внутрь два иона К" " таким образом, при каледом цикле из клетки забирается по одному положительному заряду. АТР поставляет энергию для обеспечения активного транспорта (против ионного градиента), т. е. осуществляет связь между передачей импульса и метаболизмом нервной клетки. Система ионного транспорта включает АТРазу и ионофор — сложные мембранные белки. Один из белковых компонентов подвергается промежуточному фосфорили-рованию с помощью АТР. Гликозид дигиталиса и уабаин (стро- [c.184]

Реакция проводится в проточных трубах с двойными стенками или в пучках труб, заключенных в водяную рубашку (см. стр. 132) до 1936 г. еще применяли реактор с мешалкой. В аппарат загружают готовый альдоль и при помощи циркуляционного насоса пропускают ацетальдегид и разбавленную едкую щелочь через систему труб. Параллельно протекает реакция Канниццаро, поэтому часть КОН расходуется и эти потери должны быть восполнены. Реакционная смесь находится в реакторе в течение нескольких часов. Неочищенный альдоль непрерывно выводят и нейтрализуют уксусной или фосфорной кислотой. При этом выделяются труднорастворимые калиевые соли этих кислот, которые могут быть отделены центрифугированием. Неочищенный альдоль очень неустойчив и потому его следует возможно скорее перегонять. Его испаряют в проточном испарителе и непрерывно перегоняют в колонне. При этом альдоль (мономер) частично расщепляется. Перегнанный продукт (выход 85% от прореагировавшего ацетальдегида), содержащий 65% альдоля, 25% воды и примеси ацетальдегида, кротонового альдегида и более высококипящих веществ, представляет собой вязкую жидкость. В виде мономера альдоль неустойчив и быстро превращается в димер и тример альдоля. Смесь непосредственно поступает на гидрирование. [c.206]

Нейроны характеризуются необыкновенно высоким уровнем обмена веществ, значительная часть которого направлена на обеспечение работы натриевого насоса в мембранах и поддержание состояния возбуждения. Химические основы передачи нервного импульса по аксону уже обсуждались в гл. 5, разд. Б, 3. Последовательное раскрытие сначала натриевых и затем калиевых каналов можно считать твердо установленным. Менее ясным остается вопрос, сопряжено ли изменение ионной проницаемости, необходимое для распространения потенциала действия, с какими-либо особыми ферментативными процессами. Нахманзон указывает, что ацетилхолинэстераза присутствует в высокой концентрации на всем протяжении мембраны нейрона, а не только в синапсах [38, 39]. Он предполагает, что увеличение проницаемости к ионам натрия обусловлено кооперативным связыванием нескольких молекул ацетилхолина с мембранными рецепторами, которые либо сами составляют натриевые каналы, либо регулируют степень их открытия. При этом ацетилхолин высвобождается из участков накопления, расположенных на мембране, в результате деполяризации. Собственно, последовательность событий должна быть такова, что изменение электрического поля в мембране индуцирует изменение конформации белков, а это уже приводит к высвобождению ацетилхолина. Под действием аце-тилхолинэстеразы последний быстро распадается, и проницаемость мембраны для ионов натрия возвращается к исходному уровню. В целом приведенное описание отличается от описанной ранее схемы синаптической передачи только в одном отношении в нейронах ацетилхолин накапливается в связанной с белками форме, тогда как в синапсах — в специальных пузырьках. Существует мнение, что работа калиевых каналов регулируется ионами кальция. Чувствительный к изменению электрического поля Са-связывающий белок высвобождает Са +, который в свою очередь активирует каналы для К" , последнее происходит с некоторым запозданием относительно времени открытия натриевых каналов, что обусловлено различием в константах скоростей этих двух процессов [123]. Закрытие калиевых каналов обеспечивается энергией гидролиза АТР. Имеются и другие предположения о механизмах нервной проводимости [124]. Некоторые из них исходят из того, что нервная проводимость целиком обеспечивается работой натриевого насоса. [c.349]

Изучение фермента натрнй, калий-зависимой адеиозннтрифосфатазы (т. наз. натрнй-калиевый насос) [c.777]

Приготовление водной фазы производится в аппарате с мешалкой 1, в котором осуществляется смешение умягченной воды с калиевым мылом канифоли. Готовая водная фаза насосом 2 подастся в интенсивный смеситель 3 на смешение с полиме]ризатом. [c.124]

Калий в отличие от натрия может не только реабсорбироваться, но и секретироваться. При секреции калий из межклеточной жидкости поступает через базальную плазматическую мембрану в клетку канальца за счет работы натрий-калиевого насоса , а затем выделяется в просвет нефрона через апикальную клеточную мембрану пассивно. Секреция, как и реабсорбция, является активным процессом, связанным с функцией клеток канальцев. Механизмы секреции те же, что и механизмы реабсорбции, но только все процессы протекают в обратном направлении—от крови к канальцу. [c.611]

В гл. 6 рассматривались натриевые и калиевые каналы, регулирующие пассивный ток ионов во время потенциала действия (рис. 7.1). Однако еще одна функция аксональной мембраны связана с проведением нервных импульсов — активный транспорт ионов. Если бы вход ионов натрия в клетку сопровождался только выходом ионов калия, градиент концентрации между обеими сторонами клетки вскоре исчез. Пассивное проникновение ионов Na+ через мембрану в состоянии покоя приводит к тому же эффекту, поэтому входящие ионы натрия должны вновь выводиться наружу, а диффундирующие снаружи ионы К+ должны направляться внутрь аксона. Естественно, что для этого должна расходоваться энергия, поскольку указанный процесс осуществляется против градиента концентрации. Именно этой цели и служат ионные насосы, содержащиеся в мембране аксона благодаря метаболической энергии, накопленной в АТР, они осуществляют активный транспорт ионов для поддержания мембранного потенциала. Направление движения иона и направления градиентов схематически изображены на рис. 7.2. Ходжкин и Кейнес [1] исследовали активный транспорт ионов Na+ через мембрану нерва. Они показали, что поток радиоактивных ионов Na+ из клетки ингибируется 2,4-динитрофенолом (рис. 7.3, а), который блокирует синтез АТР. В ходе дальнейших экспериментов Ходжкин и Кейнес установили, что транспорт Na+ обеспечивается при участии ферментов (рис. 7.3,6). Охлаждение клетки до 9,8 °С (или до 0,5 °С) явно замедляло выход ионов натрия, хотя известно, что пассивная диффузия Na+ не столь сильно зависит от температуры. [c.167]

Щелочь (КОН) поступает в цех в железнодорожных цистернах 1, откуда она центробежным насосом 2 подается в емкость 3 для хранения. Из емкости щелочь закачивается в смеситель 4 для приготовления песчано-щелочной суспензии. После закачки щелочи в смеситель при непрерывном перемешивании подается исходный кварцевый песок, содержащий не менее 95% 5102, из бункера 5 через весоизмеритель 6 по ленточному транспортеру 7. В смеситель поступает также промытый отработанный (вторичный) песок из сборника 15. Из смесителя 4 приготовленная суспензия (реакционная смесь) центробежным насосом 8 закачивается в автоклав 9 объемом 12 м при постоянно работающей мешалке автоклава. После подачи смеси автоклав герметизируется, и через барботеры в него подается пар. Давление пара в автоклаве при варке калиевого стекла поднимается до 1,15—1,20 МПа и поддерживается на этом уровне в течение варки за счет Кратковременной подачи пара через 10—15 мин. Реакционная смесь в автоклаве непрерывно перемешивается мешалкой. При Указанном давлении варка калиевого жидкого стекла протекает 8 течение 3,0—3,5 ч. При более низком давлении варка не допускается как не обеспечивающая получение продукта нужного качества, даже при увеличении времени варки. Затем давление в авто- Паве понижают и закачивают в него насосом из сборника 13 часть Чромывных вод для получения жидкого стекла заданной плотно- ти. Промывные воды образуются в сборнике при промывке отработанного (непрореагировавшего) песка. [c.171]

Кажутся удивительными высокие концентрации натрия вокруг клетки, а калия внутри ее, так как оба катиона могут диффундировать через стенки клеток. Результатом такой естественной диффузии натрия внутрь клеток, а калия —наружу должна быть тенденция к уравниванию концентраций каждого катиона внутри и снаружи клеток. Такой эффект действительно имеет место, но ему препятствует обратный процесс, называемый натрий-калиевым ионным насосом , который заключается в оттягивании каждого из этих катионов из областей низких концентраций в области высоких концентраций. Если этот насос прекращает действовать, что бывает следствием сильного ожога или замораживания ферментов, участвующих в его работе, например при замораживании тканей во время операций или при хранении сосудов для переливания крови при низких температурах, то устанавливается доннановское мембранное равновесие. При отогревании ионный насос начинает действовать вновь, и опять устанавливается обычный дисбаланс ионов. Работа ионного насоса зависит от координационной химии катионов натрия и калия [7, 8]. В общем случае известны две закономерности изменения констант устойчивости комплексов в ряду щелочных металлов а) Ы+> Ыа+>-К+>РЬ+>С5+ для комплексов с небольщими анионами простых слабых кислот, например гидроксильным ионом и ацетат-ионом б) Ы+< Ыа+< <К+<КЬ+<Сз+ для комплексов с крупными анионами сильных кислот, например нитрат- и сульфат-ионами. [c.280]

В г. Гаррисберге (США, штат Пенсильвания) сбраживание осадка сточных вод от скотобоен производится в метантенках, где наблюдалось образование плотной корки, занимавшей объема метантенка [301. Причиной образования корки, по мнению авторов, явилось большое содержание жиров, шерсти и щетины. Для удаления наиболее плотной коркн был применен винтовой транспортер, конец которого опускался в метантенк через люк в перекрытии. В теплое время года корка удалялась насосом. Для предупреждения образования корки было решено переводить жиры в калиевые мыла (обработка КОН из расчета 1 кг на 53 кг жира). О проведении этого опыта в литературе сведений не имеется. [c.24]

Передача электрических сигналов нервной клеткой основана на изменении мембранного потенциала в результате прохождения относительно небольшого числа ионов через мембранные каналы. Эти ионы перемещаются за счет энергии, большой запас которой создаежя благодаря работе Ыа К -АТРазного насоса, поддерживающего более низкую концентрацию N0 и более высокую концентрацию К внутри клетки по сравнению с наружной средой. В покоящемся нейроне каналы избирательной утечки К делают мембрану более проницаемой для калия, чем для других ионов, и поэтому мембранный потенциал покоя близок к равновесному потенциалу К, составляющему примерно - 70 мВ. Внезапная деполяризация мембраны изменяет ее проницаемость, так как при этом открываются потенциал-зависимые натриевые каналы. Но, если деполяризованное состояние поддерживается, эти каналы вскоре инактивируются. Под влиянием мембранного электрического поля отдельные каналы совершают резкий переход от одной из возможных конформаций к другой. Потенциал действия инициируется тогда, когда под влиянием короткого деполяризующего стимула открывается часть потенциал-зависимых натриевых каналов, что делает мембрану более проницаемой для Ыа и еще дальше смещает мембранный потенциал по направлению к равновесному натриевому потенциалу. В результате такой положительной обратной связи открывается еще больше натриевых каналов, и так продолжается до тех пор, пока не возникнет потенциал действия, подчиняющийся закону всё или ничего . Потенциал действия быстро исчезает вследствие инактивации натриевых каналов, а во многих нейронах также и открытия потенциал-зависимых калиевых каналов. Распространение потенциала действия (импульса) по нервному волокну зависит от кабельных свойств этого волокна. Когда при импульсе мембрана на некотором участке деполяризуется, ток, проходящий здесь через натриевые каналы, деполяризует соседние участки мембраны, где в свою очередь возникают потенциалы действия. Во многих аксонах позвоночных высокая скорость и эффективность проведения импульсов достигается благодаря изоляции поверхности аксона миелиновой оболочкой, оставляющей открытыми лишь небольшие участки возбудимой мембраны. [c.92]

Наряду с транспортными системами, использующими протонный потенциал, существуют также системы, зависимые от АТР. Определенную роль здесь играют периплазматические связуюпще белки (рис. 2.28). Плазматическая мембрана животных клеток не транспортирует протоны и не создает протонного градиента. Мембранный потенциал, вероятно, поддерживается только АТР-зависимыми насосными механизмами, например натрий-калиевым насосом, а натриевый потенциал в свою очередь доставляет энергию для симпорта питательных веществ вместе с ионами На . [c.260]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология