Биологические мембраны, влияние

Липидный слой биологической мембраны противостоит проникающему лекарственному веществу не только как инертный барьер. Само лекарственное вещество может вызвать резкие изменения в структуре клеток или окажет существенное влияние на скорость всасывания данного вещества. Так, для лекарственных веществ (спазмолитики, антигистаминные) вызывает изменения осмотического давления и формы клеток, что может привести к развитию отрицательных эффектов данных препаратов. [c.108]

В последние годы достигнуты большие успехи в объяснении и описании процесса переноса воды и растворенных веществ через биологические мембраны. Эта глава посвящена рассмотрению общих принципов переноса воды и растворенных веществ в связи с поступлением воды в растительную клетку и выходом ее из клетки. Движение воды через отдельные ткани и органы и через все растение в целом рассматривается в гл. VII. О влиянии, которое оказывают скорость потока и сопротивление движению воды в растении на величину водных потенциалов, возникающих в растении при каждой данной скорости потока, мы будем говорить в гл. IX. [c.176]

С другой стороны, перекиси липидов могут увеличивать проницаемость мембран как в результате повреждения белков, так и вследствие влияния на липидную часть биологической мембраны. В предельном случае наступает глубокая дезинтеграция мембран. Однако в нормальной мембране цепное перекисное фотоокисление липидов, по-видимому, заторможено вследствие структурных ограничений и наличия разнообразных антиоксидантов. [c.275]

Интерес к макроциклическим соединениям возник тогда, когда было обнаружено, что они подобны по своей структуре и свойствам природным биологически активным молекулам, таким как антибиотики, энзимы, рецепторы лекарственных препаратов, и способны к селективному комплексообразованию с ионами металлов и с различными низкомолекулярными соединениями [13-15]. Благодаря этому свойству они нашли широкое применение в качестве моделей ферментов при изучении рецептор-субстратного комплексообразования. Макроциклические лиганды играют значительную роль в таких биологических процессах, как иммунный ответ и транспорт через мембраны. Поэтому важность изучения их способности к узнаванию модельных биомолекул очевидна. Для обсуждения нами выбраны лиганды, имеющие диаметрально противоположные гидратационные свойства своих полостей. Это сделано с целью описать влияние сольватирующих свойств растворителя на термодинамику взаимодействия выбранных биомолекул, а также роль энтальпийно и энтропийно стабилизирующих вкладов на процесс комплексообразования. [c.189]

Удерживание в неоднородном электрическом поле белков и нуклеиновых кислот с сохранением их биологической активности свидетельствует о возможной роли этого явления в живой клетке. Общеизвестно, что клеточная стенка неоднородна ио своему составу, а следовательно, и по диэлектрической проницаемости и имеет довольно высокий электрический потенциал [ б, 17, 474]. Мембраны клеточных органелл (митохондрий, хлоропластов) и бактерий содержат молекулярные электрические генераторы [87], причем величина генерируемой трансмембранной разности электрических потенциалов достигает существенных значений— 100--300 мВ. Поэтому вполне резонно допустить существование в клеточных структурах неравномерного неоднородного электрического поля, аналогичного создаваемому нами в эксперименте, с высокой напряженностью и градиентом потенциала, и предположить его влияние на процесс удерживания, локализацию и работу биологически активных соединений, особенно высокомолекулярных. [c.228]

Рассмотренная вьппе способность воды изменять свои свойства под влиянием растворенных в ней веществ имеет очень важное биологическое значение. Она позволяет, например, пресноводным рыбам сохранять активность в воде при температуре ее замерзания, так как общая концентрация всех растворенных веществ в крови рыб достаточно высока, чтобы температура ее замерзания оказалась ниже температуры замерзания воды. Кроме того, благодаря наличию в крови растворенных веществ, в частности белков, не способных проходить сквозь капиллярные мембраны, в крови создается более высокое осмотическое давление, чем в межклеточной жидкости. В результате вода диффундирует из межклеточной жидкости в кровеносные капилляры, что способствует заполнению сосудистой системы и предохраняет ее от коллапса. [c.86]

Самым действенным средством влияния структуры на поток является химическая реакция в структуре. Поэтому все первичные мембраны и все фазовые границы, имевшие биологическое значение, всегда были и ареной сложных и непрерывно текущих химических процессов. Каталитические циклы, в которые вступали вещества мембран, оказались дополнительными факторами стабилизации. Мембрана, например белковая, распадается не только по тому пути, который ведет к необратимому изменению каталитические функции заставляют ее вступить во взаимодействие с каким-то субстратом, причем взаимодействие завершается регенерацией катализатора. [c.174]

Рассмотрены мембраны различных типов монолитные (непористые), пористые, жидкие и биологические (природные и синтетические), асимметричные и композиционные, а также области их применения. Подытожен опыт интенсивного развития мембранных процессов за последнюю четверть века. Основное внимание уделено влиянию структуры мембраны на характеристики различных мембранных процессов. Обсуждены особенности полимеров, определяющие свойства мембран. Даны рекомендации для изготовления мембран определенной структуры. [c.4]

Газовые электроды с мембраной имеют существенный недостаток газопроницаемая пористая мембрана быстро засоряется, особенно, если в растворе имеются ПАВ (присутствующие в биологических жидкостях). Электрод с газовым зазором не подвержен таким влияниям. В этом случае мещающими могут быть только летучие компоненты раствора, которые можно замаскировать, например, подобрав соответствующие значения pH исследуемого раствора. [c.129]

Побочные реакции. В экстрактах растительных материалов или в жидкостях биологического происхождения обычно присутствуют белки. Некоторые индикаторы взаимодействуют с белками, что вносит серьезную ошибку в измерение или регулировку pH. Индикатор в комплексе с белком может несколько отличаться по цвету от свободного индикатора более того, образование такого рода комплексов может изменять равновесие, в котором принимает участие индикатор. Добавим, кстати, что присутствие белков или полисахаридов в исследуемом растворе вносит ошибки и при измерении pH с помощью стеклянных электродов (при использовании рН-метра). Тонкая стеклянная мембрана электрода покрывается при этом пленкой поверхностноактивного материала, которая меняет разность электрических потенциалов по обе стороны мембраны. Устанавливая pH растворов, содержащих крахмал, следует всегда проверять значение pH по индикаторной бумаге. Обычно эффект влияния белков на измерение pH с помощью индикаторов называют коллоидной ошибкой . [c.241]

Набор различных фосфолипидов в биологических мембранах, по-видимому, важен для структурной организации мембраны, поскольку это находит отражение в специфическом связывании с белками и безусловно оказывает влияние на функционирование мембраны. [c.374]

После того как Б. Прессманом было обнаружено индукционное влияние грамицидина А иа ионный транспорт (К, Na , Н и др.) через биологические мембраны. С. Хладкн и Д. Хейдон в 1970 г. однозначно установили, что антибиотик функционирует в мембране по принципу канала. [c.599]

Для правильного понимания этого механизма необходимо изучение многих и разнообразных факторов, таких как поглощение пестицида данным видом вредного организма, его проникновение через биологические мембраны, взаимодействие с жизненно важными ферментными системами, влияние на метаболизм организма, нарущение нормального цикла синтеза необходимых для данного вида организма веществ и т. д. Например, фосфорорганические инсектициды и акарициды в большинстве случаев ингибируют деятельность таких важных ферментов, как холинэстеразы, а действие димилина основано на ингибировании образования чешуекрылыми и другими членистоногими хитина. Сульфамидные препараты являются антагонистами 4-аминобензоиной кислоты при синтезе необходимой для бактерии фолиевой кислоты и т. д. [c.15]

Для правильного понимания М.д. пестицидов необходимо изучение многих и разнообразных факторов, таких как поглощение пестицида данным видом вредного организма, его проникновение через биологические мембраны, взаимодействие с жизненно важными ферментными системами, влияние на метаболизм организма, нарушение нормального цикла синтеза необходимых для данного вида организма веществ и т. д. Например, фосфороргани- [c.10]

Немного странно, что включение ПАВ в биологические системы эффективно изменяет транспорт через мембрану, причем столь сложным путем. Для ПАВ, добавляемых к лекарствам в качестве эмульгаторов, суспендирующих и увлажняющих агентов, также следует учитывать возможные биологические мембранные аффекты [53].Было показано, что влияние многих ПАВ на биологические мембраны имеет двухфазный характер при низких концентращ1ях пописорбата 80 и подобных ему неионогенных ПАВ они повышают проницаемость биологических мембран (рис. 3.5). [c.54]

Краун-эфнры значительно увеличивают растворимость неорганических солей в неполярных средах [63] и образуют кристаллические комплексы со многими солями [76, 77, 80]. Потен-циометрически было доказано наличие стабильных комплексов краун-эфиров с ионами щелочных металлов в воде и метаноле [81]. Краун-соединения оказывают также специфическое влияние на перенос катионов через биологические мембраны [83—85]. [c.143]

Первые сведения о том, что молекулы липидов в биологической мембране образуют бислой, были получены в ходе простых, но элегантных экспериментов, выполненных в 1925 год) Было показано, что липиды из мембран эритроцитов, экстрагированные ацетоном, всплывают на поверхность воды, образуя пленку. Площадь пленки уменьшали с помощью подвижного барьера до тех пор, пока не формировался сплошной мономолекулярный слой. При этом оказалось, что площадь мопослоя примерно в два раза больше первоначальной площади поверхности клеток. Поскольку единственной мембраной эритроцитов является плазматическая мембрана, экспериментаторы заключили, что молекулы липидов в ней должны быть организованы в виде непрерывного бислоя. Это заключение имело глубокое влияние на всю клеточную биологию. В настоящее время наличие липидного бислоя в клеточных мембранах доказано и более тонкими методами. Например, с помощью рентгеноструктурного анализа было продемонстрировано существование липидных бислоев в высокоорганизованных складках клеточных мембран, которые формируют изолирующую миелиповую оболочку, окружающую нервные клетки (см. разд. 19.2.4). О том, что все биологические мембраны содержат липидные бислой- убедительно свидетельствуют и данные электронно-микроскопических исследований при изучении образцов, приготовленных методом замораживания скалывания, оказалось, что все клеточные мембраны могут быть механически расщеплены как раз между двумя липидными монослоями (см. разд. 6.2.6). Самопроизвольное формирование бислоя является особым свойством молекул липидов, которое реализуется даже вне клетки. [c.350]

Интересно отметить, что значения С , полученные в этих исследованиях, лежат в диапазоне 0,5—2 мкф1см , который, как установлено, характерен для других биологических мембран. Если та часть мембраны, которая оказывает влияние на С , состоит только из липидов, то ее диэлектрическая проницаемость должна быть величиной довольно малой, а именно 2—5. [c.385]

Влияние отдельных липидов на свойства мембраны описать нелегко. В общем можно только сказать, что текучесть биологических мембран определяется тем- пературой фазового перехода от- дельных липидов. Факторы, увели-лщитш Ш в ющие текучесть (см. выше), [c.72]

Биохимические функции. Гормоны гипоталамуса не имеют видовых различий и отличаются высокой биологической активностью. Воздействуя на гипофиз, они индуцируют синтез и секрецию гормонов гипофиза, так называемых тройных гормонов. Эффект реализуется, достигает максимума и затем исчезает в течение 40—60 мин. Влияние на синтез гипофизарных гормонов происходит по мембрано-опосредованному механизму, через стимуляцию аде-нилатциклазной системы клеток гипофиза (гл. 11). На поверхности клеток гипофиза найдены специфические рецепторы либеринов и статинов гипоталамуса. Влияние гормонов гипоталамуса на секрецию новосинтезированных гипофизарных гормонов может реализовываться на уровне аппарата Гольджи или упаковки в секреторные гранулы. [c.144]

Ярким примером, иллюстрирующим чрезвычайно высокую чувствительность спинового зонда в изучении конформационных перестроек мембран, служит работа [185], в которой с помощью зонда СП(10,3) исследовано влияние двух очень близких по структуре лекарственных препаратов — простогландина и Ег на состояние эритроцитарной мембраны. Исследование степени упорядоченности этого зонда, проведенное при очень низких концентрациях исследованных биологически активных веществ —10 М), показало противоположный характер действия этих веществ на состояние липидных областей мембраны. Исследование зависимости этого эффекта от ионного состава среды позволило авторам работы [185] сделать ряд выводов о механизме ре- [c.180]

Если растворы содержат один электролит при разной концентрации, потенциал называют концентрационным когда два раствора содержат несколько типов противоиона, потенциал называют многоионным (МИП). Он отличается от биионного потенциала (БИП), возникающего в особом случае. При использовании этих обозначений обычно подразумевается, что рассматриваемая система находится при постоянных температуре и давлении. В опытах, поставленных для непосредственного измерения мембранных потенциалов, применялись мосты из соли и потенциал на границе двух жидкостей либо считался равным нулю, либо подсчитывалось его примерное значение по формуле Гендерсона [см. уравнение (2.55)]. Мембранный потенциал интенсивно изучается, так как он представляет большой теоретический интерес вследствие своего влияния на определенные биологические процессы, а также на характеристику мембраны. Описание мембранного потенциала дали Шпиглер и Вилли [594]. [c.74]

Ка.к лецитин, так и холестерин являются непременными комионентами огромного большинства биологических мембран. Поэтому система холестерин — липяд — вода была исследована большим числом способов на различных модельных системах [41, 42]. Присутствие холестерина изменяет вязкость мембра-ны. Влияние холестерина зависит -как от длины углеводородных цепей липидов, так и от степени нх ненасыщенности. Хотя химические а.анекты взаимодействия липидов с холестерином расомотрены довольно подробно [43, 44], структура о б разующихся бислоев нуждается в дальнейших исследованиях. Истинная природа взаимодействия холестерина с липидами неизвестна установлено только, что подвижность углеводородных цепей существенна для проявления активности фер ментов, связанных в мембранах [45, 46]. [c.253]

Отметим, что мембраны пленочных электродов в той или иной степени подвержены влиянию белков и проявляется это особенно заметно при длительном контакте электрода с кровью, о чем свидетельствует изменение потенциала электрода во времени. Особенно заметно влияние белков на С1-электроды. Тем не менее на современном этапе эти электроды могут быть рекомендованы для определения содержания минеральных компонентов крови в отдельных пробах. Для проведения многих медико-биологических исследований необходим непрерывный контроль ионного состава крови непосредственно in vivo, который не может быть проведен без наличия разнообразных по конструкции микроэлектродов, разработка которых [c.185]

Например, их используют в биологии и медицине, в клинической практике, для контроля окружающей среды, в агрохимии и почвоведении, в производственном анализе. Для более успешного решения задач ионометрии в этих областях требуются ионоселективные электроды, которые не были бы подвержены влиянию белков и других биологически активных веществ и могли бы функционировать длительное время в средах (например, почвах, водах), содержащих некоторые микро- и макроорганизмы. Для решения этой проблемы нужно изменять конструкцию электродов путем введения защитных пленок, упрочнения мембраны, подбора мембранных композиций, неот-равляемых биологически активными веществами и не поддающихся действию микроорганизмов. Иногда, правда, можно удалить мешающие вещества (белки и др.) перед определением ионного состава биологической среды. [c.202]

Очень мало известно о механизме биологического действия гормонов, хотя, естественно, он будет различным у разных гормонов. Многие гормоны, в частности соединения пептиднобелковой природы, оказывают влияние на проницаемость клеточных и субклеточных мембран, по всей вероятности, путем воздействия на определенные ферменты. Таким путем они регулируют различные процессы в живой клетке. Интересно, что при этом гормон не обязательно должен входить в клетку, он может прикрепляться к определенной ферментной системе, расположенной на клеточной поверхности, и посредством кооперативных эффектов вызывать какие-либо изменения внутри клетки (такой механизм иногда называют кнопочным ). Таким путем может регулироваться транспорт ионов различных металлов и ряда веществ (например, сахаров) через мембраны и оболочки. [c.105]

В эукариотической клетке, как мы видели, имеется ядро, отделенное от окружающей его цитоплазмы ядерной мембраной. Ядро содержит хромосомы, несущие гены. Хромосомы состоят из ДНК и белка. При делении хромосомы распределяются между дочерними клетками в результате сложного процесса митоза и мейоза. Цитоплазма эукариотической клетки содержит в свою очередь различные субклеточные органеллы. Прокариотические клетки устроены проще. В них нет четкой гранииы между ядром и цитоплазмой, нет ядерной мембраны. ДНК в этих клетках не связана с белком и не образует структур, похожих на хромосомы эукариотов. Поэтому у прокариотов не обнаруживается процессов митоза и мейоза. Наконец, в этих клетках нет субклеточных органелл, которые напоминали бы митохондрии или иентриоли клеток эукариотов. Вряд ли можно сомневаться, что более просто устроенные прокариоты являются эволюционными предшественниками более сожных эукариотов. Лишь немногие из происшедших позднее событий биологической эволюции смогли оказать большее влияние на дальнейший ход эволюции органического мира, чем переход от прокариотической жизни к жизни эукариотической, который совершился в докембрии. Ведь именно этот переход сделал в конце концов возможным возникновение многоклеточных организмов, состоящих из высокодифференцированных клеток, обладающих специализированными функциями, и подготовил таким образом путь для появления макроскопических организмов. [c.47]