Мембрана переносчики ионов

Грамицидин способен быть ионофором, т.е. переносчиком ионов через мембраны. В частности, с его помощью через мембрану переносятся ионы К" , а также Na+ и других одновалентных катионов. [c.354]

Эпштейн и Хаген [38] использовали концепции классической кинетики ферментов для анализа поглощения рубидия отрезанными корнями ячменя. Оказалось, что калий конкурентно ингибирует поглощение рубидия, тогда как натрий при низких и умеренных концентрациях не оказывает такого эффекта. На основании этого и ряда других фактов было сделано предположение, что переносчик, локализованный в мембране, обратимо соединяется с ионом на внешней стороне мембраны, а образующийся комплекс переносчик — ион проходит через мембрану (которая считается очень слабо проницаемой для свободных ионов), после чего благодаря химическому изменению молекулы переносчика ион освобождается во внутренний отсек или пространство. Ион теперь не может вернуться обратно во внешний раствор, во-первых, из-за непроницаемости мембраны и, во-вторых, из-за отсутствия сродства иона к переносчику, который на внутренней стороне мембраны имеет иную конфигурацию. В действительности переносчик, по-видимому, действует циклически, как транспортный фермент. В процессе переноса химическим или конформационным изменениям подвергается активный агент (переносчик), а не субстрат, на который он действует (ион). Можно предположить несколько иной механизм, который мы не способны были бы отличить от только что описанного он состоит в следующем. Мембрану можно рассматривать как макромолекулу, первоначально связывающую субстрат(ион)в участке своей поверхности, обращенной к внешнему раствору. Транспортирующий фермент перемещает ион [c.265]

Рассмотрим в качестве примера весьма сложный депсипептид-ный цикл — энниатин В, являющийся переносчиком ионов через мембраны. [c.384]

Подтверждением того, что комплексообразование калия с ферментами и субстратами играет важную роль в транспорте ионов, является образование комплексов этих катионов с антибиотиком валиномицином. Уже давно известно, что антибиотики, подобные валиномицину, вызывают транспорт ионов калия в митохондрии. Валиномицин образует прочный комплекс с ионами калия, в то время как ион натрия связывается этим антибиотиком в очень незначительной степени. Вследствие этого валиномицин можно рассматривать как биологическую модель переносчика ионов калия через плазматические мембраны в клетку. [c.239]

Со — концентрация фермента-переносчика в мембране Р — коэффициент проницаемости мембраны для иона в комплексе с ферментом К1 и /Сг — константы диссоциации комплекса иона с активным центром фермента переносчика на двух сторонах мембраны. [c.133]

Скачок потенциала на внутренней поверхности стеклянной мембраны имеет постоянную величину, а на внешней меняется в зависимости от активности ионов Н+. Сама стеклянная мембрана способна проводить ток. Переносчиками зарядов являются катионы. [c.241]

Существует несколько механизмов ионного транспорта. Согласно механизму подвижных переносчиков ионофор Т-, вызывающий селективную проводимость мембраны, образует на поверхности мембраны комплекс с ионом С+ С+4-Т Х [СТ]. Этот нейтральный комплекс диффундирует к противоположной стороне мембраны и диссоциирует, так что С+ переходит в водную фазу, а Т" под действием электрического поля возвращается обратно [c.140]

Возможен перенос иона как ординарным переносчиком, так и коллективом переносчиков (схема коллективного транспорта). Другая модель — модель эстафетного переносчика — предполагает, что переносчики неподвижны и образуют цепи, расположенные поперек мембраны, а катионы пересекают мембрану вдоль этих цепей, перескакивая от одного переносчика Т к другому. Обе модели приводят к колоколообразной зависимости проводимости мембран на постоянном токе от концентрации ионов. Однако при малом содержании С+ в растворе и больших концентрациях Т" в мембране проводимость ее по переменному току высокой частоты мала для эстафетного механизма и значительна при механизме подвижных переносчиков. [c.141]

Высокая специфичность внутренней мембраны в отношении проницаемости для разных веществ привела к представлению о существовании в ней ферментов-переносчиков. Так как многие субстраты ферментов, локализованных внутри митохондрий, при физиологических значениях pH являются ионами (нуклеотиды, субстраты цикла трикарбоновых кислот, неорганический фосфат, катионы и т. д.), представляет интерес идентификация ионных форм транспортируемых веществ. Такие данные важны для понимания конкретного механизма переноса субстрата через мембрану. [c.458]

Механизм переноса ионов обычно включает след, стадии. Вначале И., расположенный на пов-сти мембраны, взаимодействует с катионом, находящимся в водной фазе с одной стороны мембраны. Образующийся комплекс внедряется в мембрану и перемещается к др. ее стороне под действием электрич. поля или градиента концентрации, после чего комплекс диссоциирует. Катион вновь переходит в водную фазу (принцип подвижного переносчика). [c.266]

Жидкие мембраны представляют собой трех> или четырехкомпонентные мембраны с пож)жительно или отрицательно заряжетшьши пли нейтральными подвижными носителями (переносчиками) ионов. Псдаижные носители —соединения со способными связывать ионы центрами, как правило, внедренные в пластифицированнью поливинилхлоридные матрицы. [c.404]

Структура и действие биологических мембран стали ключевым вопросом биофизики с тех пор, как стало ясно, что эти мембраны играют очень важную роль в функционировании биологических систем. Характерное свойство биологических мембран — их проницаемость для отдельных ионов. Почти все вещества, которые действуют как избирательные переносчики ионов в биологических системах, являются антибиотиками со структурой тетроли-дов или циклических депсипептидов они известмы как ионофоры. В их число входят, в частности, валиномицин и нонактин, описанные в разд. 1.3. [c.266]

Комплекс III катализирует окисление восстановленного кофермента Q Сгледу-ющим, последним в цепи переноса электронов подвижным (т.е. легко выделяемым из мембраны) переносчиком — цитохромом с. Ниже он будет обозначаться в зависимости от степени окисления входящего в его состав иона железа как Fe (II) или Fe (III). Уравнение реакции, катализируемой комплексом III, записывается в виде [c.358]

Рассмотрим в качестве примера весьма сложный депсипеп-тидный цикл—энниатин В (рис. 21), являющийся переносчиком ионов через мембраны. В работе [109] было экспериментально установлено, что молекула этого шестичленного цикла может иметь, в зависимости от [c.135]

Научные работы посвящены изучению механизма превращения энергии в биологических мембранах. Исследовал трансформацию химической энергии в электрическую на мембранах митохондрий, роль мембранного потенциала как фактора, сопрягающего освобождение и аккумуляцию энергии в клетке. Открыл терморегуляторное разобщение процессов дыхания и фосфорилирования и сделал вывод о том, что вещества-разобщители являются переносчиками ионов через биологические мембраны. Провел самосборку протеолииосом, генерирующих электрический ток, что явилось доказательством суще- [c.466]

Как видно из (ХХ.1.1), величина энергетического барьера в мембране уменьша-ется, а следовательно, проницаемость мембраны для иона возрастает не только при увеличении его радиуса, но и при приближении значений 8м к 8в. На этих физических принципах и основан перенос ионов ионофорами. Ионофоры могут образовывать с ионом комплекс большого размера — переносчики — либо формировать пору в мембране, заполненную водой, — каналы. Это механизмы переноса — с участием переносчиков и через ионные каналы — изучены наиболее подробно в опытах с БЛМ. [c.103]

Примером подвижного переносчика ионов может служить еалиномицин. Он представляет собой полимер, повышающий проницаемость мембраны для ионов К". Валиномицин имеет кольцеобразную структуру. Наружная гидрофобная часть его молекулы состоит из боковых цепей валина и контактирует с углеводородной сердцевиной липидного бислоя. Во внутренней полярной области как раз может поместиться один ион калия (рис. 6-67). Валиномицин переносит К" по его электрохимическому градиенту, он захватывает этот ион с одной стороны мембраны, диффундирует с ним через бислой и высвобождает его на другой стороне. [c.406]

Вместе с канальным механизмом транспорт различных молекул через мембрану может осуществляться и с помощью переносчика за счет диффузии переносчика вместе с веществом в мембране (подвижные переносчики). Примером такого действия являются ионофоры — валиномицин, нонактин, нигерицин, монензин, соединение Х-537А и др., повышающие проницаемость мембраны для ионов К" , НЬ+, Сз+, Н+, a +. Перенос за счет вращения молекулы переносчика вокруг собственной оси (так называемый механизм карусели) в биологических мембранах, по-видимому, не реализуется, поскольку он предполагает вращение больших молекул белка в мембране, которая имеет достаточно высокую вязкость и сложную структурную организацию. [c.9]

Возникновение АрН на мембране может служить основой для вторичного активного транспорта и органических веществ. В плазмалемме обнаружены белки-переносчики сахаров, аминокислот, которые приобретают высокое сродство к субстрату только в условиях протонирования. Поэтому когда Н+-насос начинает работать и на наружной поверхности плазмалеммы увеличивается концентрация ионов Н+, то эти белки-перено-счики протонируются и связывают сахара (аминокислоты). При переносе молекул сахара на внутреннюю сторону мембраны, где ионов Н+ очень мало, Н+ и сахара освобождаются, причем сахара поступают в цитоплазму, а ионы Н+ снова выкачиваются из клетки Н+-насосом, По существу, Н+ играет в этом процессе роль катализатора. Точно так же в симпорте с ионами Н+ в клетку могут поступать и анионы. Кроме того, анионы слабых органических кислот при понижении pH на поверхности плазмалеммы могут проникать через мембрану в виде незаряженных молекул (если они растворимы в липидной фазе), так как с повышением кислотности снижается их диссоциация. [c.263]

В электродах первого типа мембрана представляет собой устойчивую трехмерную кристаллическую или аморфную структуру, включающую ион определенного вида. Такая мембрана может быть или гомогенной (монокристалл, поликристалличе-ское вещество или стекло), или гетерогенной (кристаллическое вещество, распределенное в подходящей полимерной матрице). Гетерогенную мембранную фазу образует несмешивающаяся с водой жидкость, в которой растворена соль определяемого иона с сильногидрофобным ионом ионообменника или комплекс определяемого иона с нейтральным гидрофобным комплексообразующим реагентом (нейтральный переносчик ионов или ионофор). Такой раствор заключают в тонкую полимерную пленку (пластифицированная мембрана) или пропитывают им пористую диафрагму. Сравнительно недавно предложены также гидрофобные полимерные мембраны с ионообменными группами, закрепленными в матрице полимера [36, 36а, 37, 83, П9а]. Эти мембраны проявляют сходные (но не лучшие) электродные свойства, что и мембраны других типов. [c.76]

Существует два совершенно разных механизма действия транснортных антибиотиков на проницаемость мембран для ионов (рис. 36.21). Некоторые антибиотики (нанример, грамицидин А) формируют канал, нронизывающий мембрану. Ионы входят в такой канал на одной стороне мембраны, диффундируют по нему и выходят на другой стороне мембраны. Стимуляция транспорта ионов по этому механизму не сопряжена с движением самого антибиотика-ка-налообразователя. Антибиотики другой группы (например, валиномицин) функционируют как переносчики ионов через углеводородную область мембраны. Активность этих транспортных антибиотиков сопряжена с их собственной диффузией. [c.317]

Жидкостные электроды. В жидкостных ионселективных электродах возникновение потенциала на границе раздела фаз обусловлено ионным обменом, связанным с различием констант распределения иона между жидкой и органической фазами. Ионная селективность достигается за счет различия в константах распределения, устойчивости комплексов и различной подвижности определяемого и мешающего ионов в фазе мембраны. В качестве электродноактивного соединения в жидкостных ионселективных электродах могут быть использованы хелаты металлов, ионные ассоциаты органических и металлосодержащих катионов ц анионов, комплексы с нейтральными переносчиками. Большое распространение получили пленочные пластифицированные электроды, выпускаемые промышленностью и имеющие соответствующую маркировку, например, ЭМ—СЮ4 01, ЭМ—НОз —01. Чувствительный элемент таких электродов состоит из электродноактивного компонента, поливинилхлорида и растворителя (пластификатора). В лабораторной практике используют аннонселективные электроды, для которых электродноактивным соел,инением являются соли четвертичных аммониевых оснований. [c.121]

В 1961 г. английский биохимик П. Митчел выдвинул хемиосмо-тическую (электрохимическую) гипотезу энергетического сопряжения окисления и фосфорилирования, которая в дальнейшем получила подтверждение и развитие во многом благодаря работам советских ученых (В. П. Скулачев, Е. А. Либерман). Принцип хемиосмотического сопряжения иллюстрирует рис. VI. 14. Субстрат АНг —донор водорода — окисляется на активном центре фермента, встроенного на внешней стороне мембраны митохондрии. При этом 2Н+ и А выбрасываются в окружающую среду, а два электрона переносятся на внутреннюю сторону мембраны по так называемой дыхательной цепи, ориентированной поперек мембраны. Локализованный на внутренней стороне переносчик электронов передает электроны акцептору водорода В (например, кислороду), который присоединяет 2Н+ из внутримитохондриального матрикса. Таким образом, окисление одной молекулы АНг приводит к возникновению 2Н+ во внешнем пространстве и исчезновению 2Н+ из внутреннего пространства митохондрии. Возникший градиент ионов водорода генерирует трансмембранный потенциал, который оказывается достаточным по величине для осуществления реакции фосфорилирования. Последняя состоит во взаимодействии АДФ с фосфатом Ф и приводит к образованию АТФ с поглощением 2Н+ из внешнего пространства и выделением 2Н+ в матрикс. Величина трансмембранного потенциала сравнительно 160 [c.160]

По странному совпадению незадолго до публикации статьи Педерсена (32а] было найдено, что антибиотик валиномииин (222) (схема 4.66) обладает высоким комплексобразовательным сродством к иону К+ и способен служить его переносчиком через мембраны. Его сродство к превьппаст таковое к [c.473]

Однако механизм возникновения катионной функции у мембран с нейтральными переносчиками до конца не выяснен. Заметим также, что такие электроды в большей степени подвержены воздействию посторонних веществ, чем электроды с кристаллическими мембранами, поскольку липофильные анионы из анализируемого раствора могут экстрагироваться в объем мембраны. Этот процесс протекает медленнее, чем межфазный, и приводит к изменениям в составе мембраны. Соответственно может замедлиться установление равновесия и будет наблюдаться дрейф потенциала электрода. Кроме того, липофильные анионы вносят свой вклад в межфазный потенциал и создают помехи при измерениях. Их влияние нейтрализуют введением в состав мембран солей, содержащих липофильные анионы, которые компенсируют заряд комплексных катионов с нейтральными переносчиками, например тет-ракис-( -хлорфенил)борат-ионы. Такие соли называют анионоподавляющими реагентами. [c.208]

Смотреть страницы где упоминается термин Мембрана переносчики ионов: [c.429] [c.27] [c.75] [c.429] [c.52] [c.235] [c.183] [c.411] [c.135] [c.190] [c.67] [c.373] [c.411] [c.318] [c.49] [c.445] [c.456] [c.207] [c.404] [c.358]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология