Субмитохондриальные частицы

Рис. 7.12. Транспорт протонов при субстратном дыхании. Из бактериальной клетки (А) или из митохондрии (Б) в суспензионную среду выходят протоны. У субмитохондриальных частиц (В) мембраны вывернуты (внутренней стороной наружу), поэтому протоны транспортируются внутрь. Г. Путь переноса протонов и электронов при окислении КАОНд согласно хемиосмотической гипотезе. КСт-клеточная стенка ЯМ-плазматическая мембрана ВМ и ЯМ-внутренняя и наружная мембраны митохондрий р-кофермент О Z-гипотетический переносчик водорода РеЗ-железосерные белки Ь, с, а, Дз-цитохромы.

Ингибирование АТФ-азной активности субмитохондриальных частиц олигомицином. [c.503]

Получение субмитохондриальных частиц [c.409]

Изучение АТФазной активности СМЧ. В качестве объекта исследования используют субмитохондриальные частицы, полученные из митохондрий сердца быка (см. с. 408). [c.475]

ПОЛУЧЕНИЕ СУБМИТОХОНДРИАЛЬНЫХ ЧАСТИЦ ИЗ СЕРДЦА БЫКА [c.408]

Рис. 7-23. Методика получения субмитохондриальных частиц из митохондрий Частицы представляют собой обрывки разрушенных крист, образовавшие замкнутые пузырьки.

Митохондрии содержат довольно большое количество липидов. Из них более 90% составляют фосфолипиды — неотъемлемая часть мембранных систем. Даже выделенные субмитохондриальные частицы и очищенные комплексы сохраняют липидный компонент. [c.392]

Изучение большого числа протекающих в митохондриях процессов может быть успешно проведено как с изолированными органеллами в качестве источника фермента, так и с высокоочищенными препаратами соответствующих митохондриальных ферментов. Однако второй подход практически неприемлем для изучения реакций, непосредственно сопряженных с функционированием системы трансформации энергии в митохондриях. В первую очередь это относится к процессу окислительного фосфорилирования, который с высокой эффективностью протекает и может быть изучен либо в изолированных (интактных) митохондриях, либо в специальным образом полученных препаратах субмитохондриальных частиц. В этом случае также важно убедиться в том, что скорость изучаемой реакции линейно зависит от концентрации катализатора (от концентрации общего белка митохондрий или субмитохондриальных частиц). Измерение скорости окислительного фосфорилирования и термодинамической эффективности (отношение АДФ/О) традиционно проводится и предшествует изучению любых митохондриальных функций. [c.465]

Приготовление субмитохондриальных частиц, лишенных сукцинатдегидрогеназы. К 10 мл суспензии препарата Кейлина—Хартри осторожно при комнатной температуре добавляют 1 н. КОН до pH 9,3. [c.417]

АТР азами) добавляли к лишенным их субмитохондриальным частицам, реконструированные частицы вновь синтезировали АТР из ADP и Pi, [c.448]

В настоящей работе предлагается специфически удалить коэнзим Q из препарата субмитохондриальных частиц, убедиться в том, что при этом тормозится сукцинатоксидазная активность частиц и не происходит повреждения собственно сукцинатдегидрогеназы и цитохромоксидазы, а затем реконструировать сукцинатдегидрогеназную активность добавлением к экстрагированным препаратам убихинона или его гомологов. [c.421]

Сходный эксперимент можно провести и на взвеси субмитохондриальных частиц В этом случае при продувании кислорода среда будет подщелачиваться, так как мембрана здесь вывернута наизнанку и потому протоны будут накачиваться внутрь частиц. [c.450]

Хотя интактные митохондрии представляют собой удобный объект для изучения механизмов биоэнергетики, для решения ряда задач ис пользуют более простые системы — субмитохондриальные фрагменты К числу таких задач относится изучение переноса электронов в дыха тельной цепи, локализованной во внутренней мембране митохондрий Существование системы мембран, барьеров проницаемости, системы пе реноса энергии и др. очень осложняет однозначную интерпретацию кинетики окислительно-восстановительных реакций в интактных митохондриях. В связи с этим были разработаны методы получения более простых препаратов субмитохондриальных частиц. Последние могут быть получены при действии на митохондрии либо детергентов, либо сильных механических воздействий (ультразвук, растирание с песком и т. д.). К числу различных субмитохондриальных фрагментов относится так называемый препарат Кейлина—Хартри, представляющий собой фрагменты внутренней мембраны митохондрий, почти лишенные ферментов цикла Кребса. Препарат имеет полный набор дыхательных переносчиков, обладает высокими активностями НАД-Н и сукцинатокси-дазы, стабилен при хранении. [c.407]

Один из методов получения субмитохондриальных частиц (СМЧ) основан на обработке предварительно выделенных интактных митохондрий ультразвуком. Полученные таким способом СМЧ представляют собой замкнутые везикулы, образованные внутренней мембраной митохондрий. Формирование везикул под действием ультразвука происходит таким образом, что обращенная в матрикс интактных митохондрий поверхность внутренней мембраны становится наружной, обращенной в окружающую среду поверхностью мембраны СМЧ. Такое изменение ориентации мембраны делает СМЧ весьма удобным, а иногда и единственно пригодным объектом для изучения механизма реакций, протекание которых в интактных митохондриях опосредовано (и может контролироваться) трансмембранным переносом веществ. Препараты СМЧ широко используются, в частности, при изучении АТФ-синтетазного комплекса, активный центр которого в этом объекте экспонирован в окружающую среду и свободно доступен для субстратов и продуктов катализируемой им реакции. [c.408]

Чанс с сотрудниками провел спектрофотометрические наблюдения на интактных митохондриях и субмитохондриальных частицах, исследуя при этом как последовательность переносчиков, так и участки фосфорилирования. В этих экспериментах был использован двухволиовой спектрофотометр, который позволял регистрировать поглощение прн длине волны Й,та (максимум поглощения для данного соединения) относительно поглощения при другой длине волны ht- Основные длины волн, использованные в эксперименте, приведены в табл. 10-5. [c.405]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕЛКА МИТОХОНДРИЙ И СУБМИТОХОНДРИАЛЬНЫХ ЧАСТИЦ С БИУРЕТОВЫМ РЕАКТИВОМ [c.483]

Определение белка митохондрий и субмитохондриальных частиц с биуре товым реактивом.............. [c.509]

Важным методом изучения цепи переноса электронов является разделение митохондриальных мембран на фрагменты, сохраняющие способность катализировать отдельные реакции цепи. Существует много методов, используемых для получения субмитохондриальных частиц. Широкоизвестный препарат Кейлина—Хартри из сердечной мышцы получают гомогенизацией митохондрий и осаждением фракций при низких значениях pH. Хотя получаемые в результате частицы имеют низкое-содержание цитохрома с и не способны к окислительному фосфорилированию, они активно дышат . С помощью ультразвука был получен другой тип переносчиков электронов. Под электронным микроскопом такие-частицы выглядят как маленькие образованные мембранами пузырьки,, напоминающие митохондриальные кристы. [c.399]

Хотя многие детергенты оказывают на белки сильное денатурирующее действие, некоторые детергенты разрушают митохондриальныё-мембраны с сохранением ферментативной активности. Наиболее пред почтительным среди них является дигитонин (рис. 12-18), вызываЮ1Ц1й№ разрушение наружной мембраны. Остающиеся фрагменты внутренней мембраны сохраняют способность к окислительному фосфорилированию. Последующее фракционирование субмитохондриальных частиц, проводится с помощью химической обработки. Одна из таких процедур дает набор комплексов , катализирующих реакции четырех разных, частей цепи переноса электронов [69]. Реакции, катализируемые комплексами I, II, III и IV, указаны в уравнении (10-10). [c.399]

Предпринималось много попыток расчленить и вновь реконструировать субмитохондриальные фосфорнлирующие частицы. Первым из достижений было удаление нескольких факторов сопряжения , из которых наиболее известен фактор сопряжения р1 (разд. Д,1). Удаление фактора р1 из субмитохондриальных частиц всегда ведет к потере им способности синтезировать АТР, но перенос электронов остается незатронутым. Фосфорилирующую способность можно снова восстановить,, добавляя р1 к мембранным препаратам. Следовательно, р1 теснейши образом связан с синтезом АТР. Этот важный белок был выделен из митохондрий и из хлоропластов в виде гомогенных частиц с мол. весом 285 ООО. В его состав входят, по-видимому, полипептидные цепи пяти различных типов с молекулярными весами / 60 000, 56 000, 36000, 17000 и 13 000 [78. 79]. [c.409]

Теория Митчелла получила ряд качественных подтверждений. Либерман и его сотрудники изучили транспорт ионов через искусственные фосфолипидные мембраны. В присутствии синтетических ионов, с зарядом, экранированным гидрофобными заместителями, например тетрабутиламмония N [(СПг)зСПз] 4 или тетрафенилбората В (СвП5)4, существенно повышается электропроводность системы. Эти ионы быстро диффундируют сквозь мембраны. Был изучен транспорт этих ионов через митохондриальные мембраны (ММ) и субмитохондриальные частицы (СМЧ), полученные путем обработки митохондрий ультразвуком. ММ и СМЧ оказываются ориентированными противоположным образом. Цитохром с локализован на внешней стороне ММ и на внутренней стороне мембраны СМЧ. Можно думать, что внутри-митохондриальное пространство заряжено отрицательно, а внутреннее пространство СМЧ — положительно. Энергизация СМЧ добавкой АТФ вызывает поглощение синтетических анионов, а деэнергизация ингибитором дыхания (актиномицином) или разобщителем окислительного фосфорилирования (производное фенилгидразона) вызывает выход анионов. Транспорт электронов в мембранах СМЧ сопровождается поглощением синтетических анионов. В свою очередь их транспорт нарушается ингибиторами электронного транспорта и разобщителями окислительного фосфорилирования. [c.436]

А. Тиокиназа из митохондрий [20]. Б. Тиокиназа из субмитохондриальных частиц [17]- [c.300]

Рис. IV.15. Спектры бирадикального зонда AXVIII(2), включенного в мембраны субмитохондриальных частиц [182]

Грин и его сотрудники воспользовались митохондриями сердечной мышцы для получения различных субмитохондриальных частиц, осуществляющих перенос электронов. В конце концов они получили четыре комплекса, каждый из которых был способен катализировать какую-либо одну реакцию переноса электронов. Объединяя эти комплексы в различных комбинациях, они наблюдали катализ двух или большего числа реакций. Основные компоненты дыхательной цепи митохондрий, а" также ки11етика соответствующих реакций в разных клетках весьма схожи [c.389]

Как видно из (ХХ.1.1), энергия перехода иона в мембрану снижается с увеличением радиуса иона. Поэтому крупные органические ионы проникают через БЛМ легче, чем катионы щелочных металлов. Для таких крупных липофильных ионов, как дипикриламин и тетрафенилбор, возможно прямое прохождение через мембрану. При изменении градиента концентрации в случае одного проникающего иона разность электрических потенциалов на БЛМ изменяется в соответствии с уравнением Нернста. Этим методом было продемонстрировано пассивное движение проникающих ионов через мембраны митохондий, субмитохондриальных частиц, бактериальных хроматофоров при энергозависимой генерации мембранного потенциала (см. гл. XXIV). [c.103]

В интактных митохондриях дыхательная цепь относительно недоступна для экспериментального анализа Однако путем обработки митохондрий ультразвуком можно получить функционально активные субмитохондриальные частицы - обрывки крист, замкнувшиеся в маленькие пузырьки около 100 нм в диаметре (рис. 7-23). При использовании метода негативного контрастирования на электронных микрофотографиях субмитохондриальных частиц видно, что их наружная поверхность усеяна крошечными шариками, прикрепленными к мембране с помощью ножки (рис. 7-24). В интактных митохондриях эти грибовидные структуры локализованы на внутренней (обращенной к матриксу) стороне внутренней мембраны. Таким образом, субмитохондриальные частипы представляют собой как бы вывернутые наизнанку фрагменты внутренней мембраны поверхности их, ранее обращенные к матриксу, обращены теперь к окружающей среде. В результате на них легко воздействовать теми не проходящими через мембрану веществами, которые в обычных условиях находились в матриксе. При добавлении NADH, ADP и неорганического фосфата эти частицы осуществляют перенос электронов с NADH на О2, сопрягая это окисление с синтезом АТР. Такая бесклеточная система дает возможность вьщелять в функционально активной форме многочисленные белки, ответственные за окислительное фосфорилирование. [c.447]

В 1960 г. было впервые показано, что различные мембранные белки, участвующие в окислительном фосфорилировании, могут быть выделены без потери активности. От поверхности субмитохондриальных частиц удалось отделить и перевести в растворимую форму усеивающие их крошечные белковые структуры. Хотя субмитохондриальные частицы без этих сферических структур продолжали окислять NADH в присутствии кислорода, синтеза АТР при этом не происходило С другой стороны, вьщеленные структуры действовали как АТРазы, гидролизуя АТР до ADP и Pi. Когда сферические структуры (названные Fi - [c.447]

Каменский Ю. А, Константинов А. А, Ясайтис А. А. Исследование цитохромов b в субмитохондриальных частицах сердца быка в присутствии окислительновосстановительного буфера сукцинат/фум ат.— Биохимия, 1975, т. 40, с. 1022— 1031. [c.289]

Куприянов В. В., Побочин А. С. Влияние pH на стационарнзто кинетику переноса электронов через цитохромнзто цепь субмитохондриальных частиц Кинетическая модель для регуляции активности переносчиков локальной когщентрацией ионов водорода в мембране.— Биохимия, 1977, т. 42, вьш. 3, с. 408—425. [c.290]

Для изучения дыхательной цепи, которая в интактных митохондриях малодоступна для экспериментального анализа, митохондрии необходимо было разрушить. Путем обработки митохондрий ультразвуком удалось получить изолированные субмитохондриальные частицы-обрывки крист, замкнувшиеся в пузырьки около 100 нм в диаметре (рис. 9-25). При использовании метода негативного контрастирования на электронных микрофотографиях субмитохондриальных частиц видно, что их наружная поверхность усеяна сферическими выступами диаметром около 9 нм, которые прикреплены к мембране с помощью ножки (рис. 9-26). В интактных митохондриях эти грибовидные структуры-АТР-синтетазные комплексы-находятся на внутренней (обращенной к матриксу) стороне внутренней мембраны. Таким образом, субмитохондриальные частицы представляют собой как бы вьшернутые наизнанку участки внутренней мембраны поверхности их, ранее обращенные к матриксу, обращены теперь к окружающей среде. В результате эти частицы легко досягаемы для метаболитов, которые в нормальных условиях пришлось бы вводить в матрикс. При добавлении NADH, ADP и Pj субмитохондриальные частицы осуществляют перенос электронов с NADH на О2, сопрягая это окисление с синтезом АТР. [c.25]

В 1960 г. было впервые показано, что различные мембранные белки, катализирующие реакции окислительного фосфорилирования, могут быть отделены друг от друга без потери активности. От поверхности субмитохондриальных частиц удалось отделить и перевести в растворимую форму сферические структуры белковой природы 9 нм в диаметре. Хотя эти структуры и были способны к окислению NADH в присутствии кислорода, синтеза АТР при этом не происходило. С другой стороны, они сами по себе действовали как АТРаза, гидролизуя АТР до ADP и Pi. Когда выделенные структуры (Fi-АТРазные частицы) добавляли к субмитохондриальным пузьфькам, у них восстанавливалась способность катализировать обратную реакцию реконструированные пузьфьки вновь синтезировали АТР из ADP и Pi. [c.25]

Биохимия Том 3 (1980) -- [ c.399 ]

Молекулярная биология клетки Том5 (1987) -- [ c.25 ]

Ферменты Т.3 (1982) -- [ c.0 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.417 ]

Биоэнергетика Введение в хемиосмотическую теорию (1985) -- [ c.0 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.417 ]

Биохимия Т.3 Изд.2 (1985) -- [ c.83 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология