Электрогенный насос

Насосы, транспортирующие заряды. Электрогенные насосы [c.175]

Участие электрогенного насоса в создании электрохимических градиентов основных ПД-образующих ионов [c.156]

Это так называемая модель электрогенного насоса с утечкой. Левая ветвь цепи соответствует путям пассивной диффузии, причем — суммарная проводимость мембраны по диффузионным каналам, а электродвижущая сила представляет собой диффузионный потенциал, рассчитываемый по (XXI.1.2). Правая ветвь цепи соответствует электрогенному насосу, проводимость которого равна а ЭДС а- [c.161]

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]

Рассмотренные выше данные, полученные на интактных клетках и изолированных плазматических мембранах стебля тыквы, наглядно показывают, каким образом вызванные экзогенным фактором (например, градуальным температурным воздействием) структурные изменения в мембранных липидах способны через модуляцию активности электрогенного насоса оказать регуляторное влияние на На [c.71]

Упрощенная эквивалентная электрическая схема мембраны, содержащей параллельно функционирующие электрогенный насос и каналы пассивной диффузии ионов [c.160]

Вопрос о том, какой вклад вносит проводимость насоса в суммарную проводимость мембраны, в настоящее время окончательно не выяснен. Это в первую очередь относится к мембранам растительных клеток. Электрогенный насос обычно уподобляют генератору тока, т. е. считают, что его внутреннее сопротивление намного больше сопротивления мембран для пассивного потока ионов ( а Еп), а иногда —источнику ЭДС ( а > ) [c.161]

Представляется также вполне вероятным, что мощность электрогенного насоса, в совокупное понятие которой входят, очевидно, стехиометрия осуществляемого активного транспорта ионов, число рабочих циклов насоса в единицу времени и плотность распределения насосных систем на мембране, превосходит у клеток высших растений таковую у животных объектов. [c.19]

Корреляция темнового Ер с внутриклеточным содержанием АТФ, установленная в опытах на интактных клетках, дает основание считать,что возникновение ,,является, по существу, АТФ-зависимым процессом, в котором АТФ выполняет функцию субстрата для электрогенных насосов. Следует в то же время заметить, что АТФ-зависи-мая генерация разности потенциалов на плазмалемме — не единственно возможный путь возникновения темнового р.Темновой Ер может возникать также, по-видимому, при функционировании ЭТЦ плазмалеммы [172, 4471. Однако с определенностью судить о величине доли темнового Ер, возникающей при участии ЭТЦ, на основе существующих данных пока не представляется возможным. [c.20]

Энергия, запасенная в метаболитах темновой стадии фотосинтеза, может быть использована для работы АТФ-зависимых электрогенных насосов не только в зеленых клетках, но и, по-видимому, благодаря дальнему транспорту ассимилятов в клетках нефотосинтезирующих тканей. Трансформация энергии ассимилятов в универсальную конвертируемую форму, т.е. в АТФ, осуществляется при этом, очевидно, благодаря подключению клеточного дыхания. Показано, в частности, что освещение в течение 3 ч листьев выращенных в темноте проростков ячменя приводит к росту содержания АТФ в корнях от [c.22]

Поскольку натрий-калиевый насос выкачивает нару-нгу больше ионов натрия, чем закачивает внутрь ионов калия, он меняет не только концентрацию этих ионов, но и мембранный потенциал. Поэтому натрий-калиевый насос называют электрогенным насосом. В каждом цикле работы насос выбрасывает наружу лишний ион натрия и тем самым гиперполяризует мембрану. После одного или нескольких ПД в клетке оказывается избыток Na это активирует работу насоса. Интенсивно выкачивая натрий, насос может заметно гиперполяризовать мембрану МП может на 20 мВ превышать ПП за счет работы насоса. Таким образом, насосы не только влияют на концентрации ионов, но могут быть и источниками заметной разности потенциалов. [c.103]

Са +-АТФаза плазмалеммы — электрогенный насос Влияние Са + на электрогенную компоненту потенциала покоя [c.44]

В этой связи представляется важным оценить, как соотносятся между собой величины ЭДС каналов пассивной диффузии и электрогенного насоса, с одной стороны, и величины Ео Ер — с другой. Анализ данного вопроса показывает, что если ЭДС каналов пассивной диффузии примерно эквивалентна величине Ер, рассчитанного по уравнению Гольдмана (4), то между ЭДС насоса и электрогенной компонентой т.е. Ер, аналогичного соответствия нет [525, 646]. Ер, понимаемый как пропорциональный активности насоса потенциал, может быть описан с учетом параллельного соединения элементов [c.48]

На наш взгляд, заметная несхожесть в оценках механизмов влияния температуры на работу электрогенного насоса плазмалеммы и как следствие Ер растительных клеток является результатом недостаточной на сегодняшний день изученности данной проблемы. Можно в этой связи предположить, что наиболее плодотворным здесь должен оказаться подход, основанный на одновременном учете особенностей различных путей влияния температуры на работу электрогенного насоса, а также на дифференциации специфики того или иного растительного объекта (степень устойчивости к действию низких и высоких температур, способность клеток к фотосинтезу и т.д.). [c.55]

Особый интерес в смысле рецепции раздражения представляют осмотические явления, У растений они играют своеобразную роль вследствие наличия клеточной оболочки, являющейся весьма плотным каркасом. Изменение объема клетки заставляет плазматическую мембрану прижиматься к клеточной стенке или отходить от нее. При этом в результате изменения механического давления меняется конформация электрогенных насосов (в частности, Н -АТФазы), и это приводит к ослаблению или усилению их деятельности [596]. Такой способ восприятия раздражения, очевидно, имеет место и при чисто механических воздействиях на растительную ткань (давление, деформации и др,) [c.128]

Таким образом, в настоящее время существуют две достаточно хорошо обоснованные концепции генерации ПД в растительных клетках 1) "классического" ПД, возникающего в такой системе, где существует хотя бы один вид ионных каналов, резко увеличивающих пассивную селективную проницаемость мембран для ионов сорта] в ответ на изменение электрического поля на мембране 2) "метаболического ПД, осуществляемого за счет потенциалзависимого выключения-включения электрогенного насоса, при этом резкого изменения пассивной ионной проницаемости мембран не происходит. [c.144]

Участие электрогенного насоса в формировании фазы реполяризации потенциала действия [c.159]

Значительный выход ПД-образующих ионов из возбудимых клеток высшего растения при генерации ПД предполагает участие электрогенного насоса возбудимой мембраны не только в создании электрохимических градиентов ПД-образующих ионов и их восстановлении после генерации импульса, но и в формировании кинетики самого ПД. [c.159]

Перенос ионов характеризуется стандартными константами скорости реакции, йа+, i-, которые можно идентифицировать с проницаемостями мембраны для этих ионов. Этот простой подход приводит к тому же результату, что и подход Ходжкина, Хаксли и Катца. Уравнение (3.25) удовлетворительно согласуется с полученным экспериментально значением мембранного потенциала покоя, если предположить, что проницаемость мембраны для выше, чем для Na+ и СГ, так что отклонение от потенциала Нернста для ионов калия не очень велико. В то же время проницаемость для других ионов не пренебрежимо мала. Следовательно, аксон в состоянии покоя должен терять ионы К% а внутри мембранная концентрация Na соответственно должна расти. Этого, конечно не произойдет в присутствии активной Na , K -АТРазы, переносящей калиевые ионы из межклеточной жидкости в аксон и ионы натрия в противоположном направлении. Поскольку этот вид переноса не связан с протеканием тока и не влияет на мембранный потенциал, его п мяято называть электронейтральным насосом. Кроме того, активный транспорт может происходить и не на основе обмена ион за ион . Функционирование такого электрогенного насоса, изменяющего мембранный потенциал, наблюдается, например, при выдерживании мышечного волокна в безкалиевой среде, обогащенной натрием. При этом в результате обмена внутриклеточного калия на внеклеточный натрий волокно загружается ионами натрия. После возвращения волокна в среду, которая по составу соответствует обычной межклеточной жидкости, натрий выводится из клеток активным транспортом до такой степени, что мембранный потенциал сдвигается к более отрицательным значениям (происходит гиперполяризация клеточной мембраны). Гиперполяризацию можно снять уабаином [31]. [c.235]

То, что в условиях комнатной температуры 23—26°, когда активность электрогенного насоса плазмалеммы стебля тыквы высока [2151, фаза реполяризации ПД полностью восстанавливает исходный [c.160]

Стадия III соответствует заключительному участку фазы реполяризации ПД. формируемому "подключением" к процессу генерации ПД электрогенного Н -насоса. Механизм "подключения" состоит, на наш взгляд, в том. что в момент времени, когда завершается процесс реполяризации возбудимой мембраны, обусловленный выходом из клетки ионов К. Е стремится принять значение в соответствии с генерируемым протонным насосом потенциалом. При этом Ер после импульса должен превышать исходный Ер до возникновения импульса на АЕр (рис.42), компенсирующую убыль диффузионной компоненты Е на А к (согласно уравнению 23). Это представляется возможным лишь в условиях активации электрогенного насоса, природа которой остается пока неизвестной и требует специального исследования. Можно тем не менее полагать, что эта активация имеет место под влиянием снижения на стадии I процесса формирования ПД, В пользу такого предположения свидетельствуют недавно полученные данные о том. что деполяризация плазматической мембраны клеток высшего растения способна приводить к активации АТФ-зависимого Н -насоса (5091. Изменение Е во время стадии III, с учетом изложенного выше, может быть описано уравнением [c.162]

Роль электрогенного насоса в достижении порога возбуждения [c.162]

Исходя из этого, можно было полагать, что наблюдаемое при действии постепенного охлаждения резкое нелинейное снижение активности электрогенного насоса возбудимых мембран тыквы, начинавшееся в области 18.8 0,3°, было связано с изменением условий функционирования насоса, вызванным температурно-зависимой структурной перестройкой липидного окружения. [c.167]

А у пресноводных рыб или лягушек вода, напротив, поступает в тело, разбавляя внутреннюю среду. Поэтому у этих рыб насосы жабер, а у лягушек ионные насосы кожи ловят разноообразные ионы в окружающей среде и перекачивают их внутрь организма. Работу такого электрогенного насоса когда-то и удалось зарегистрировать Дюбуа-Реймону на коже лягушки. [c.108]

Влияние температуры на работу электрогенного насоса может проявляться также через модуляцию процессов дыхания и фотосинтеза, служащих основным источником клеточной энергии. В частности. по мнению И.И. Гунара и Л.А. Паничкина [71]. обнаруженный ими сильный нелинейный характер изменений клеток корня тыквы при [c.54]

Судя по представленной на рис. 18 кривой, характеризующей изменение степени зксимеризации пирена в плазматических мембранах тыквы в диапазоне 5—40. ее величина с повышением температуры существенно нарастает, т. е. вязкость липидного матрикса мембран вследствие разжижения заметно снижается. При этом в области 16—18 на кривой имеет место перегиб, свидетельствующий о протекании в липидах резкой структурной перестройки, которая, как можно ожидать, посредством липид-белковых связей вовлекает электрогенный -насос в сферу своего влияния. На реальность протекания такой структурной перестройки липидов при 16—18 указывают и данные, полученные в опытах с МБА [1901. Из характера представленной на рис. 18 кривой также следует, что резкие термотропные изменения в мембранных липидах происходят и вблизи 32. Вполне вероятно, что структурная перестройка липидов при 32 соответствует той стадии снижения вязкости липидного окружения Н -АТФазы при повышении температуры, которая является неблагоприятной для поддержания высокой каталитической активности фермента и приводит к его прогрессивно нарастающей инактивации. [c.71]

Значительно сложнее, по-видимому, рецепция неорганических солей, у которых ионы не связаны напрямую с злектрогенезом. Здесь может включаться целая гамма явлений, таких, как действие на состояние липидного матрикса, а через него на работу электрогенных насосов и ионных каналов непосредственное действие на состояние ионных каналов влияние на состояние электрогенных систем мембраны путем ее растяжения и сжатия вследствие изменения осмотических свойств клетки изменение состояния мембраны и ее электрогенных систем путем изменения поверхностного заряда и т,д. [c.128]

Изменения, объединенные в рамках данной последовательности, весьма неодинаковы по той роли, которую они играют в процессе генерации ПД. Так, термотропная структурная перестройка в липидном матриксе возбудимой мембраны выполняет, по-видимому, роль триггера последующей цепи изменений. В то же время электрогенный насос, представленный Н -АТФазой [215], можно рассматривать как преобразователь энергии термотропных структурных изменений липидов мембраны в электрическую форму — сдвиг Е до уровня порога возбуждения. Таким образом, благодаря именно электроген-ному насосу осуществляется в данном случае этап пороговой деполяризации. [c.163]

Итак, материал, изложенный в настоящей главе, позволяет с определенностью считать, что у высших растений электрогенный ионный насос (Н -насос) возбудимой мем(5раны играет важную роль в генерации ПД. Тесное сопряжение генерации ПД с работой электрогенного насоса и величиной опосредованного им потенциала Ер является, судя по всему, особенностью процесса возбуждения у высших растений в отличие, например, от животных. В частности, у такого классического в электрофизиологических исследованиях объекта, как аксон кальмара, метаболическая "надстройка" над Ед очень невелика (1.4 мВ) [367] и, следовательно, роли в генерации ПД, аналогичной описанной выше, играть не может. [c.163]

С учетом того что процесс нелинейной деполяризации возбудимой мембраны начинался в области физиологически умеренных температур и при весьма незначительном охлаждении, круг предполагаемых причин столь резкого уменьшения активности электрогенного насоса мог быть значительно сужен. В частности, в этих условиях не представлялись вероятными существенное лимитирование скорости биохимических реакций, идущих с образованием АТФ 1319], и разупорядочивание, денатурация белковой структуры электрогенного насоса 1116, 1181. В то же время известно, что при 18—20° имеет место структурная перестройка в липидной области плазматических мембран животного происхождения, протекающая, как полагают, по типу обратимого фазового перехода жидкий кристалл—квазикристалл и затрагивающая скорее всего отдельные группы доменов [ИЗ, 315, 311, 445]. [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология