Ионофоры динитрофенол

Убедительные экспериментальные доказательства в пользу описанного механизма сопряжения дыхания и фосфорилирования были получены с помощью ионофоров. Молекулы этих веществ, как правило, липофильны и способны переносить ионы через мембрану. Например, 2,4-динитрофенол (протонофор) легко диффундирует через мембрану в ионизированной и неионизированной форме, перенося протоны в сторону их меньшей концентрации в обход протонных каналов. [c.177]

С 40-х годов известен ряд липофильных слабых кислот, способных действовать как разобщающие агенты. При добавлении к клеткам этих низкомолекулярных органических соединений митохондрии прекращают синтез АТР, продолжая при этом поглощать кислород. В присутствии разобщающего агента скорость транспорта электронов остается высокой, но протонный градиент не создается. Существует простое и изящное объяснение этого эффекта разобщающие агенты действуют как переносчики Н , или ионофоры (протоно-форы), и открывают альтернативный путь для потока Н через внутреннюю митохондриальную мембрану-минуя АТР-синтетазу. В результате такого короткого замыкания протонодвижущая сила полностью исчезает и АТР больще не синтезируется. Этот механизм показан на рис. 9-35 на примере хорошо изученного разобщителя 2,4-динитрофенола. [c.33]

Изучение мембранных явлений на живых организмах — чрезвычайно сложная экспериментальная задача. В 1962 г. П. Мюллер и сотрудники разработали методику приготовления бимолекулярных фое-фолипидных мембран, что предоставило возможность модельного исследования ионного транспорта через мембраны. Для приготовления искусственной мембраны каплю экстракта мозговых липидов в углеводородах наносят на отверстие в тефлоновом стаканчике (рис. 46, а). Искусственные мембраны имеют более простое строение, чем естественные (ср. рис. 45 и 46, б), но приближаются к последним по таким параметрам, как толщина, электрическая емкость, межфазное натяжение, проницаемость для воды и некоторых органических веществ. Однако электрическое сопротивление искусственных мембран на 4—5 порядков выше. Проводимость мембран увеличивают, добавляя ионофоры жирорастворимые кислоты (2,4-динитрофенол, дикумарол, пентахлорфе-нол и др.) или полипептиды (валиномицин, грамицидины А, В и С, ала-метицин и др.). Мембрана, модифицированная валиномицином, имеет сопротивление порядка 10 Ом/см , а ее проницаемость по К-" в 400 раз выше, чем по Ма+. На модифицированных моделях был изучен механизм селективной проницаемости мембран. В определенных условиях при добавлении белковых компонентов искусственная мембрана позволяет моделировать также свойство возбудимости. [c.140]

Доказательством верности теории Митчелла является то, что существование мембранного потенциала в митохондриях стало бесспорньгм, а также то, что ионофоры (валиномицин, грамицидин, динитрофенол) создают условия для свободного перемещения ионов Н , в результате исчезает протонный градиент, и синтез АТФ прекращается. Вещества, нарушающие градиент Н , называют разобщителями окислительного фосфорилирования. Количество АТФ, синтезируемое в процессе распада углеводов Поскольку окисление одной молекулы НАДН сопровождается синтезом трех молекул АТФ, а всего в ходе гликолиза, пируватдегидрогеназной реакции и реакций ЦТК образуется десять НАДН, то всего генерируется 30 молекул АТФ, а за счет окисления двух молекул ФАДН2 образуется еще четыре молекулы АТФ, т.е. всего 34 молекулы АТФ. К этому числу следует добавить две молекулы АТФ, синтезировавшихся в гликолизе, и две молекулы ГТФ, появившихся в ЦТК за счет субстратного фосфорилирования. [c.89]

Разобщение дыхания и окислительного фосфорилирования возникает при повышении проницаемости мембраны митохондрий для протонов в любом месте, а не только в канале АТФазы. При этом не создается электрохимический потенциал и энергия окисления рассеивается в виде тепла. Так действуют ионофоры (2,4-динитрофенол, валиномицин и др.). Они переносят протоны обратно через мембра- [c.129]

Рис. 9-29. Экспериментальное доказательство перемещения протонов в митохондриях за счет энергии дыхания. В небольшой герметически закрытой камере находится анаэробная суспензия митохондрий, источник электронов для дыхания и ионофор, рассеивающий мембранный потенциал (ва-линомицин плюс К" , см. разд. 6.4.14). При кратковременной подаче в камеру кислорода с помощью полой иглы наблюдается изменение pH. Последующее добавление динитрофенола возвращает pH к первоначальному уровню, так как начинается быстрый обратный отток протонов через внутреннюю мембрану (более подробно об этом будет сказано позднее).

Электрохимические процессы, определяющие функционирование иммуноэлектрода [28] на основе модельного антитела (конканавалин А), фиксированного в нанесенной на платиновый электрод полимерной пленке, по всей видимости, отличаются от процессов, ответственных за работу обычных ИСЭ. Для изготовления иммуноэлектродов, пригодных для непосредственного определения антител, соединение ионофора и иммуногена (например, дибензо-18-крауна-6 и динитрофенола) фиксируют в поливинилхлоридной мембране. Полученная мембрана обеспечивает селективный отклик электрода к антителу относительно динитрофенола [52, 53]. [c.243]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология