Переносчики фосфолипидов

Белки-переносчики фосфолипидов могут доставлять их из ЭР в митохондрии и пероксисомы [46] [c.57]

Асимметрическое распределение фосфолипидов по двум монослоям плазматической мембраны указывает на то, что спонтанный перескок липида с одной стороны мембраны на другую-редкое событие, хотя, возможно, любой спонтанный перескок быстро компенсируется соответствующими переносчиками фосфолипидов, возвращающими их на прежнее место в монослое. Для того чтобы определить, какая из этих двух возможностей реализуется, была измерена скорость перескока фосфолипидов в плазматической мембране интактных эритроцитов. [c.50]

Р. Неправильно. Транспортные везикулы переносят новые фосфолипиды в плазматическую мембрану, аппарат Гольджи и лизосомы, однако в митохондрии и пероксисомы новые фосфолипиды переносятся с помощью белков-переносчиков фосфолипидов. [c.373]

Другой важной функцией сывороточных белков является их транспортная функция. Так, сывороточный альбумин связывает и переносит многие слаборастворимые продукты метаболизма. Трансферрин переносит железо, а церулоплазмин (аг-белок, см. дополнение 10-3)—медь. Транскортин — это переносчик стероидных гормонов, в частности кортизола белок, связывающий ретинол, является переносчиком витамина А, а белки, связывающие кобаламин, переносят витамин Bi2. Липопротеиды, подразделяющиеся на три основных класса, переносят фосфолипиды, нейтральные липиды и эфиры холестерина". Главным компонентом этих веществ служит липид. Фракция U1 сыворотки содержит липопротеид с высокой плотностью , фракция, идущая непосредственно перед -бел-ками, содержит липопротеид с очень низкой плотностью, а в -фракции присутствует липопротеид с низкой плотностью. Все эти белки сейчас интенсивно исследуются. Большой интерес к ним обусловлен их связью с сосудистыми заболеваниями, а также с отложением холестерина и других липидов, переносимых белками плазмы, в атеросклеротических бляшках. [c.104]

Обзор различных теорий окислительного фосфорилирования [82, 53] удобно начать, обращаясь снова к уравнению (10-11) >. Липман [84] предложил общую схему, соответствующую этому уравнению. Последовательность реакций начинается с присоединения группы Y —ОН [группы Y в уравнении (10-11)] по соответствующей двойной связи между атомами углерода в переносчике ВНг. Хотя реакции изотопного обмена (разд. Д,5) исключают возможность функционирования в качестве Y как ADP, так и Р, все же привлекательно предположение об участии в этом процессе связанного фосфат-иона, принадлежащего, например, фосфолипиду или коферменту. Бедный энергией аддукт У—ВНг уравнение (10-11)] путем окисления превращается в соединение Y B, близкое по реакционноспособности к ацилфосфату или тиоэфиру. [c.411]

Большинство мембранных белков являются интегральными компонентами мембран (они взаимодействуют с фосфолипидами) почти все достаточно полно изученные белки имеют протяженность, превышающую 5—10 нм,— величину, равную толщине бислоя. Эти интегральные белки обычно представляют собой глобулярные амфифильные структуры. Оба их конца гидрофильны, а участок, пересекающий сердцевину бислоя, гидрофобен. После установления структуры интегральных мембранных белков стало ясно, что некоторые из них (например, молекулы белков-переносчиков) могут пересекать бислой многократно, как это показано на рис. 42.7. [c.132]

Анализ различными физическими методами выделенных из клеток фосфолипидов, клеточных мембран, а также целых клеток показал, что температуры, соответствующие резкому изменению скорости трансмембранного переноса, лежат вблизи температур фазового перехода. кристалл — жидкий кр,металл для соответствующих препаратов фосфолипидов (в основном— фосфатидилэтаноламина) [422]. При температурах, меньщих температуры перехода, мембраны состоят из молекул липидов, упакованных в гексагональную кристаллическую решетку. В такие мембраны утоплены молекулы белков-переносчиков, и транспорт через пих весьма затруднителен. При температуре фазового перехода происходит резкое увеличение подвижности углеводородных цепей, мембрана становится жидкой, трансмембранная диффузия и активный перенос веществ оказываются облегченными (см. в частности [143]). [c.216]

В. Р. Бишоп и Р. М. Бели в 1984 г. нашли в микросомных мембранах печени крыс переносчик для водорастворимых короткоцепочечных фосфолипидов. Транспорт этих липидов не регистрировался в клетках крови и липидных везикулах, а в микросомах был-весьма чувствителен к действию протеолитических ферментов и. [c.173]

Аминогруппы органические кислоты переносят в виде аминокислот, ион РО4 включается в фосфолипиды, нуклеопротеиды переносятся на сахар. Функционирование переносчиков требует дополнительной энергии, которая генерируется в клетках в процессе дыхания. [c.97]

В. Если белок-переносчик обменивает ФХ только между наружными монослоями мембран, то метка в акцепторных мембранах эритроцитов будет целиком в наружном слое, и поэтому будет полностью доступна для переноса. Данный результат указывает на то, что ФХ-переносящий белок транспортирует фосфолипид только между наружными монослоями. [c.376]

Рис. 8-57. Рост обеих половин липидного бислоя мембраны ЭР требует каталитического флиппипга молекул фосфолипидов из одного монослоя в другой. Так как новые молекулы липидов добавляются только к цитоплазматическому монослою и липиды не перескакивают из одного мопослоя в другой споптаппо, требуются связанные с мембраной переносчики фосфолипидов ( флиппазы ), чтобы переносить определенные молекулы липидов во внутренний слой мембраны. В результате мембрана растет равномерно, как бислой. Поскольку эти ферменты избирательно узнают и переносят только некоторые типы липидов, в ЭР образуется асимметричный бислой. В частности, внутренний слой (из которого

В природе С.-биосинтетич. предшественники мн. стероидных биорегул5Ггоров, осн. структурные компоненты (наряду с белками и фосфолипидами) клеточных мембран. Предполагают, что они вьшолняют при этом не только пассивную (структурную) ф-щ1ю, но и влияют на клеточный метаболизм. Свои ф-щ1и в организме млекопитающих С. реализуют в виде комплексов с белками (липопротеидов) и сложшлх эфиров высших жирш к-т, являясь их переносчиками во все органы и ткани через систему кровотока. Фитостерины, напр, -ситостерин, в отличие от холестерина не усваиваются организмом человека. Большое разнообразие С. у растений, дрожжей и беспозвоночных, резко отличающееся от С. животных и человека, не имеет объяснения с функцион. точки зрения. [c.435]

Несмотря на относительную стабильность, мембранные компоненты химически не инертны. Они сами подвержены метаболическим превращениям под действием окислительных ферментов, локализованных внутри мембран или на их поверхности. Мембраны содержат также хиноны и другие низкомолекулярные катализаторы. Окислительные реакции играют важную роль в модификации гидрофобных компонентов мембран. Например, стерины, простагландины и другие вещества, обладающие регуляторными свойствами, первоначально синтезируются в форме гидрофобных цепей, связанных с водорастворимыми переносчиками (гл. 12). В мембранах могут накапливаться гидрофобные продукты биосинтеза (так, предшественниками простаглан-динов служат полиненасыщенные жирные кислоты фосфолипидов). Однако при взаимодействии с кислородом в молекулах этих соединений образуются гидроксильные группы, что приводит к постепенному увеличению их способности растворяться в воде. По мере того как гидрофильность соединения возрастает благодаря последовательному гидроксилированию, гидрофобные компоненты мембран неизбежно переходят в водный раствор и полностью включаются в процесс метаболизма. Другим процессом, в котором липиды мембран активно разрушаются, является гидролиз под действием фосфолипаз. [c.356]

АМР является только одной из ручек , к которым природа прикрепляет фосфатные группы, образуя ди- и трифосфатные производные. Подобно АМР, другие ручки также являются нуклеотидами, мономерными единицами нуклеиновых кислот. Таким образом, один фермент, нуждающийся в полифосфате как источнике энергии, избирает АТР, а другой — СТР или GTP. Следует добавить, что нуклеотидные ручки несут не только фосфатные группы, а представлены и в других кофер-ментах, например в СоА, NAD+, NADP+ и FAD. К тому же они часто являются переносчиками различных небольших органических молекул. В этом случае последние становятся активными метаболитами, такими, как уридиндифосфатглюкоза (UDP-глюкоза или UDPG), участвующая в метаболизме сахаров (гл. 11, разд. Д, 1,6), и цитидиндифосфатхолин, промежуточное соединение в синтезе фосфолипидов [уравнение (11-26)]. [c.189]

Ясно, что если учесть еще присутствие двух подвижных переносчиков, KoQ и цитохрома с (они почти полностью отделяются при выделении комплексов), то этого достаточно, для того чтобы полностью описать все окислительно-восстановительные реакции митохондриальной системы переноса электронов. Так, объединение комплекса I с комплексом 1TI позволяет получить митохондриальную НАД-Н цитохром с — оксидоредуктазу. Комплексы II и III в сочетании дают митохондриальную сукцинат цитохром с — оксидоредуктазу, а комплексы I + III + IV — митохондриальную НАД Н-оксидазу, комплексы II + П1 -j- IV — митохондриальную сукцин-оксидазу и, наконец, совокупность комплексов I, II, III и IV — всю цепь переноса электронов, т. е. НАД-Н- и сукциноксидазу вместе (XV. 18). Для того чтобы такая реконструированная цепь эффективно работала, необходимо все эти комплексы смешать друг с другом в стехиометрических соотношениях, взяв их в довольно высокой концентрации вместе с цитохромом с и коферментом Q. Последние два компонента представляют собой подвижные, жирорастворимые переносчики, способные связывать между собой различные процессы как в реконструированных системах, так и в целых электронпереносящих частицах (ЭПЧ) или митохондриях. Кофермент Q благодаря своей длинной алифатической боковой цепи хорошо растворим в. липидах, а цитохром с, который представляет собой водорастворимый белок, становится жирорастворимым, соединяясь с митохондриальными фосфолипидами. Наиболее убедительные доказательства того, что реконструированная из четырех комплексов цепь переноса электронов точно воспроизводит цепь интактной митохондрии, были получены в опытах с использованием ингибиторов. [c.390]

Что касается отношения явления активного транспорта к стереоизомерии аминокислот, то и здесь наблюдаются вариации. Мембраны в высших организмах гораздо селективнее по отношению к природным 1-аминокислотам, чем оболочка бактерий или клеток асцитного рака. Чтобы происходил активный перенос, положение аминогруппы по отношению к карбоксильной должно быть а или р, но не 7- О химизме веществ-переносчиков сейчас известно очень мало. Показано, что фосфолипиды (Хокин) являются участниками транспорта многих веществ, в частности ионов. При процессах транспорта обмен фосфолипидов усиливается, что было обнаружено по проникновению в них радиоактивно меченного фосфора. Подозревают, что переносчиками являются комплексы белков с фосфолипидами. [c.182]

Для объяснения механизма транспорта ионов Ыа+ и К" предложено несколько теорий. Согласно одной из них [329], перенос этих ионов осуществляется с помощью молекул-переносчиков, функцию которых могут выполнять определенные типы фосфолипидов (фосфатидовая кислота, фосфатидилсерин, ди- и трифосфоинозитиды) или фосфопротеиды. Другая модель активного переноса основана на существовании в мембране пор, внутри которых находятся макромолекулы, обладающие определенными центрами для связывания ионов Ыа+ и К+. Предполагают, что в [c.380]

Ряд экспериментальных данных строго подтверждает необходимость фосфолипидов для осуществления активного транспорта моновалентных катионов через мембрану. Исследования, выполненные на искусственных и природных мембранах, показали, что проницаемость биологических мембран для ионов и молекул в значительной мере определяется составом липидов и структурой их гидрофобных и гидрофильных компонентов. Барьерные свойства мембран зависят от природы углеводородной цепи фосфолипидов, взаимодействия фосфолипида и холестерина и химической природы полярных головок фосфолипидов, с уменьшением длины цепи жирнокислотных остатков фосфолипидов или увеличением степени их ненасыщенности увеличивается подвижность цепей, что в свою очередь повышает скорость диффузионных процессов, а также транспорт молекул-переносчиков. При взаимодействии фосфолипидов с холестерином уменьшается площадь фосфолипидов и, следовательно, их проницаемость. Природа полярных головок также влияет на проницаемость биологических мембран. Эффект ионной проницаемости зависит от заряда фосфолипида. Например, в грамположительных бактериях фосфатидилглицерин (заряжен отрицательно) селективно пропускает катионы и протоны, а лизилфосфатидилглицерин (заряжен положительно) —анионы. [c.381]

Биологическое действие. Витамин РР (никотиновая кислота) участвует в окислительно-восстановительных реакциях, являясь составной частью коферментов НАД и НАДФ — переносчиков атомов водорода. Эти коферменты участвуют в анаэробном и аэробном окислении углеводов, в образовании гликогена в печени, синтезе жирных кислот и фосфолипидов, обмене аминокислот, нормализуют содержание холестерина в крови. В организме РР частично синтезируется из незаменимой аминокислоты триптофана (провитамина РР). [c.121]

Из уравнения (ХХ.4.3) видно, что увеличение отрицательного поверхностного потенциала (при неизменном значении дипольного потенциала) должно сопровождаться увеличением проводимости БЛМ, индуцируемой положительно заряженными комплексами ион-переносчик. Экспериментальное исследование зависимости проводимости БЛМ, индуцированной положительно заряженным ионофорным комплексом нонактин-калий, полностью подтверждает это предположение. Так как заряд БЛМ образуется в результате диссоциации кислотных и основных групп головок фосфолипидов, то он меняется в зависимости от pH, что приводит к росту проводимости с увеличением pH в присутствии нонактина. В соответствии с формулой (ХХ.4.3) проводимость заряженных БЛМ, индуцируемая нонактином, при нейтральных и щелочных значениях pH снижается с увеличением ионной силы, что вызвано экранированием поверхностного заряда, уменьшением значения ф и соответствующим снижением равновесной концентрации положительно заряженных носителей тока в мембране (рис. XX. 13). [c.112]

Синтез АТФ из АДФ и Фн может происходить в мембранных везикулах и в отсутствие переносчиков электронов. Для этого необходимо лишь тем или иным образом создать трансмембранную разность электрохимических потенциалов Н+ на мембране, в которой находится АТФ-синтетаза. Такого рода процессы синтеза АТФ наблюдаются в липосомах из фосфолипидов, в состав которых помимо АТФ-синтетазы входит бактериородопсин (см. гл. XXIX), способный под действием света переносить Н+ через мембраны. Аналогично, синтез АТФ можно осуществить, создав разность АрН с помощью кислотно-щелочного удара или прикладывая разность электрических потенциалов. В действительности проблема состоит в том, чтобы понять, каким образом компоненты АрН+ взаимодействуют с Н+-АТФазой, не вовлекая непосредственно перенос электрона в ЭТЦ. [c.219]

По-видимому, все три главных ферментных комплекса дыхательной цепи свободно передвигаются в плоскости внутренней мембраны. В среднем за 5 мс они перемещаются примерно на 40 нм это расстояние почти в щесть раз больще их собственного диаметра. Величина двух промежуточных переносчиков электронов-убихинона и цитохрома с-меньше, и передвигаются они примерно в 10 раз быстрее ферментных комплексов по скорости диффузии эти молекулы близки к фосфолипидам (коэффициент диффузии 10 см с ). Подсчитано, что случайных столкновений между такими переносчиками и ферментными комплексами вполне достаточно для того, чтобы обеспечить обычную скорость переноса электронов по дыхательной цегш (комплексы отдают и получают по одному электрону каждые 5-20 мс). Таким образом, нет необходимости постулировать структурно упорядоченную цепь белков-переносчиков электронов в двойном липидном слое. [c.30]

Интенсификация процессов гидролиза фосфолипидов в мембранах митохондрий, эритроцитов и других клеток становится возможной также благодаря и тому, что при низкотемпературном воздействии разрушаются природные антиоксидант-ные системы. Установлено, например, что в процессе замораживания митохондрий они теряют эндогенный глутатион, который 51вляется эффективным фактором защиты от процессов перекисного окисления липидов. Появление в составе мембраны пере-кисных группировок приводит к резкому ослаблению связей липидных молекул друг с другом, белками и другими компонентами, повышает вероятность окисления 8Н-групп белков, что существенно модифицирует функционирование ферментов-катализаторов, ионных переносчиков и т. д. Лизосомы, очень чувствительные к воздействию низких температур, в процессе замораживания— отогрева разрушаются, существенно повышая концентрацию в цитоплазме высокоактивных гидролаз, которые оказывают лизирующее действие на внутриклеточные структуры, например ядра, митохондрии и т. д. (табл. 4). [c.27]

Задача введения лекарственного препарата в клетки может быть решена путем создания контейнеров-переносчиков типа липосом или мицелл. Оболочка липосомы представляет собой однослойную или многослойную поверхность, образованную, в свою очередь, бислойной структурой, созданной соединениями, имеющими два гидрофобных, достаточно протяженных участка и гидрофильную группу. Гидрофобные концы слипаются между собой и образуют пленку, обе стороны которой гидрофильны Чаще всего основой таких структур является фосфатидилхолин. Длина гидрофобной цепи около 14—18 атомов углерода, цепь иногда имеет двойную связь в 9—10-м положении. Для каждого типа фосфолипидов имеется определенная температура, при которой твердая структура расплавляется. Фосфолипиды, содержащие насыщенные углеводородные цепи, плавятся уже при физиологических температурах. Липосомы формируются путем обработки ультразвуком водной дисперсии липидов выше температуры их застывания. Если используется непредельный липид, его можно заставить полимеризоваться под действием УФ-из-лучения и получить липосому с прочной оболочкой. Лекарственное начало может быть введено внутрь липосомы, если оно гидрофильно, или в стенку, если оно гидрофобно. Диаметр липосом составляет от 20 до 10 нм, следовательно, применять их как контейнеры для доставки ферментов нецелесообразно, если нет возможности с точностью нацелить липосому на определенную клетку. Однако липосомы имеют преимущества, поскольку поверхность их может быть легко модифицирована ферментом, связанным с длинноцепочечным углеводородом. Липосома, специфически или неспецифически адсорбировавшись на клетке, может быть поглощена ею путем эндоцитоза, и фермент внутри [c.130]

Исследования, направленные на по иск этого гипотетического фермента — переносчика липидов, способов регистрации его активности. Сравнение скорости трансмембранного переноса диглнцерида (очень быстрая) со скоростью обмена соответствующего фосфатидилдиглицерина (очень медленная) позволило предположить, что в движении через мембрану основным препятствием служат гидрофильные полярные группы фосфолипидов. Было выдвинуто предположение, что флиппаза облегчает транспорт полярных группировок через мембрану. [c.173]

В настоящее время флиппаза не выделена в чистом виде и, несмотря на ряд экспериментов, подтверждающих существование этого переносчика, остается гипотетическим ферментом. Недавно было показано, что транспорт аминосодержащих фосфолипидов через эритроцитарную мембрану требует энергии АТФ. Возможно, что флиппазы представляют новый вид АТФаз. [c.174]

При исследовании внутриклеточного транспорта липидов, так же как и при изучении трансмембранного переноса, используются фосфолипиды, несущие радиоактивную или флуоресцентную метку. Внутри клетки липиды транспортируются двумя независимыми способами в виде везикул или отдельных молекул в комплексе с белками-переносчиками. Как уже отмечалось, биогенез мембран требует переноса липидов от мембран эндоплазматического рети- <улума и аппарата Гольджи к митохондриям, лизосомам, другим мембранным структурам и цитоплазматической мембране. По-видимому, возможен и обратный перенос липидов от органелл к микросомам. [c.174]

Экспериментально разрабатывается теория клеточных переносчиков (П. Беннет-Кларк, А. Л. Курсанов, У, Стейн и др.). Суть этой теории заключается в том, что ионы, которые поступают из окружающей среды в полупроницаемую зону цитоплазмы, связываются специальными веществами — клеточными переносчиками, выполняющими роль проводников ионов во внутренние слои протопласта, К веществам-переносчикам относятся а-кетоглутаровая кислота (НООС—СОСН2—СНг—СООН) и другие кетокислоты из цикла Кребса, фосфолипид лецитии. При активном переносе достигаются две цели 1) вещество может транспортироваться через мембрану, которая для него непроницаема или малопроницаема 2) вещество может аккумулироваться, т. е. транспортироваться против градиента химического потенциала или градиента концентрации. При этом молекулы-переносчики относятся к транспортируемому веществу так же, как фермент к своему субстрату. [c.96]

Однако убихинон непосредственно не реагирует с флавопротеидами. Предполагается, что электронными переносчиками между флавинани и убихиноном служат специальные белки, содержащие негеминовое железо [9]. В восстановлении убихинона участвуют также сульфгидрильные группы [10]. Помимо этого, показано, что экстракция фосфолипидов из митохондрий или обработка их фосфолипазой ингибирует перенос электронов на убихинон [И]. [c.133]

Центральным и наиболее непонятным местом во всей этой картине является именно механизм действия натриевого насоса, его запуск и выключение. Вообще сквозь идеальную мембрану, образованную двумя слоями фосфолипидов (рис. 132, а), заряженные ионы проходить не могут. Поэтому в мембрану должны быть вмонтированы крупные молекулы, образующие каналы для ионов, или же ион должен входить в состав молекулы-переносчика, растворимой в фосфолипидном слое. Можно сказать, что в этом случае ион должен сначала одеть специальный ска-оандр, а уж затем путешествовать сквозь мембрану, акие молекулы-скафандры недавно обнаружены. Обнаружены и молекулы, образующие каналы для ионов (ионофоры). Теперь остается понять механизмы включения и выключения этих каналов. А не помогут ли нам здесь жидкие кристаллы [c.195]

Белки-переносчики распределяют фосфолипиды между органеллами слз айным образом В принципе, такой слз айный обмен может приводить к транспорту липидов из мембраны, богатой липидами, к мембране, обедненной ими, при этом молекулы фосфатидилхолина и фосфатидилсерина переносились бы из ЭР, где они синтезируются, в мембрану митохондрий и пероксисом Возможно, митохондрии и пероксисомы являются единственными в цитоплсвме обедненными липидами органеллами, и такого слз айного переноса достаточно, хотя наличие специфических механизмов переноса фосфолипидов в эти органеллы тоже вполне реально. [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология