Митохондрии разобщенные

Синтез АТР в митохондриях сильно ингибируется олигомицином. Однако имеются и, такие процессы, которые, потребляя энергию из цепи переноса электронов, в то же время нечувствительны к олигомицину. К таким процессам относится ионный транспорт через митохондриальную мембрану и другой энергозависимый процесс — обращенный поток электронов от сукцината к ЫАО+ (разд. Д,7). В обоих случаях олигомицин не оказывает никакого действия, однако динитрофенол и другие разобщающие агенты блокируют оба процесса. Все эти факты станут понятными, если предположить, что в присутствии олигомицина синтезируется высокоэнергетическое промежуточное соединение а обращенный поток электронов и перекачка ионов могут идти за счет свободной энергии гидролиза этого соединения без образования АТР. Динитрофенол разобщает все реакции, вызывая гидролиз Х- , а олигомицин воздействует только на синтез АТР. Эти наблюдения объясняются также гипотезой Митчелла, согласно которой ионный транспорт предшествует синтезу АТР. [c.422]

Некоторые химические вещества, например 2,4-динитрофенол (рис. 17-17), подавляют фосфорилирование ADP до АТР, не влияя при этом на перенос электронов в митохондриях. Они разобщают перенос электронов и синтез АТР, разрушая необходимую связь между этими процессами. Такие вещества называются поэтому разобщающими агентами. В их присутствии свободная энергия, выделяемая при переносе электронов, переходит в тепло, а не запасается в виде АТР. Раз- [c.529]

ЧТО способность осуществлять окислительное фосфорилирование присуща исключительно митохондриям, что дыхание (т. е. окисление) и фосфорилирование могут быть разобщены с помощью определенных соединений, таких, как 2,4-динитрофенол, что подавляющее число точек фосфорилирования связано с цепью переноса электронов, а не с окислением на уровне субстрата и что число молей АТФ, образующегося на 1 г-атом поглощенного кислорода, т. е. отношение Р/0 для различных субстратов, подвергающихся одностадийному окислению, весьма близко к целым числам. Так, для превращения а-кетоглутарата в сукцинат было получено значение Р/0 4 для превращения малата в оксалоацетат, глутамата в а-кетоглутарат и 3-оксибутирата в ацетоацетат отношение Р/0 равно 3 для превращения сукцината в фумарат или малат это отношение равно 2. [c.394]

Ряд исследователей изучали действие тироксина на митохондриальном уровне. Тироксин в концентрации около 10" М разобщает окислительное фосфорилирование, хотя эффект зависит от условий эксперимента. Тироксин вызывает набухание митохондрий, и возможно, что изменение митохондриального обмена является результатом изменения ее физического состояния. [c.378]

Окислительное фосфорилирование может прекращаться под действием особых ингибиторов без нарушения основной дыхательной цепи. Одним из таких специфических ингибиторов окислительного фосфорилирования является 2,4-динитрофенол, который резко нарушает процессы образования АТФ и тем самым разобщает процессы окисления и фосфорилирования. Это разобщение может быть также результатом различного воздействия фермента АТФ-азы митохондрий на субстрат (АТФ) в связи с изменением физиологической функции ткани, к которой принадлежит клетка, что зависит от изменения структуры и проницаемости митохондриальных мембран. Разобщение процессов окисления и фосфорилирования может быть также вызвано действием ультразвука, различным облучением, некоторыми антибиотиками и т. п. Вполне возможно, что разобщающее действие рентгеновских лучей заключается в повреждении митохондриальных мембран. [c.274]

Д и 2,6-Д обусловлена несколько большей гидрофильностью последнего соединения [23] 2,4,5-Т и 2,4,6-Т могли быть равно эффективными разобщителями вследствие их практически одинаковой растворимости [23]. Таким образом, в опытах с изолированными митохондриями отсутствовала зависимость между гербицидной активностью веществ и нх способностью разобщать окислительное фосфорилирование. [c.172]

Величина восстановительного потенциала иона металла или какого-нибудь другого вещества есть мера способности вещества принимать электрон от донора электронов. Чем выше восстановительный потенциал, измеряемый в вольтах, тем сильнее выражено сродство акцептора к электрону, т. е. его способность присоединять электрон. Биохимические акцепторы электронов можно представить в виде ряда, члены которого расположены в порядке возрастания их восстановительных потенциалов и, следовательно, убывания окислительных потенциалов. Эти вещества физически разобщены в митохондриях, что препятствует непосредственному взаимодействию между крайними членами ряда. Электроны, отщепленные от атомов водорода, переносятся от акцептора к акцептору, а высвобождающаяся при этом энергия окисления идет на образование АТФ, причем максимальный выход этой реакции соответствует образованию трех молекул АТФ на каждую пару атомов водорода, отщепленных от субстрата. [c.286]

Эта гипотеза согласуется с рядом экспериментальных данных, но исходя из нее трудно объяснить, каким образом мембраны митохондрий участвуют в фосфорилировании (нарушение их структуры разобщает сопряжение) [8, 15, 33] кроме того, не удалось выделить постулируемых высокоэнергетических соединений [3,7]. [c.425]

Процессы окисления и фосфорилирования могут быть разобщены путем добавления различных видов ядов, причем связь между дыханием и фосфорилированием в митохондриях разных органов неодинаково прочная в митохондриях печени разобщение наступает легко, в сердце труднее. [c.373]

Процесс переноса электронов в присутствии валиномицина сопровождается выходом ионов водорода из митохондрий. Способность валиномицина разобщать окислительное фосфорилирование зависит от присутствия ионов калия, при этом митохондрии поглощают в Ю раз больше ионов калия, чем ионов натрия, так как валиномицин является мощным ионофором К . [c.444]

Некоторые липофильные вещества могут переносить ионы юдорода через внутреннюю мембрану митохондрий, минуя канал АТРазы, уничтожая таким образом протонный градиент (жирные кислоты, динитрофенол и др.). Они разобщают перенос электронов по ЦПЭ и синтез АТР, поэтому называются разобщителями. При действии разобщающих факторов коэффициент Р/0 снижается, часть энергии выделяется в виде тепла. [c.117]

Митохондрии перед цветением растения имеют обычное дыхание, чувствительное к цианиду и сопряженное с фосфорилированием (коэффициент Р/0 для окисления малата составляет порядка 2,7). В день цветения дыхание разобщается и утрачивает чувствительность к цианиду. [c.188]

Последующий перенос 1-фосфатной группы на ADP является важной энергодающей стадией в общем обмене веществ (гл. 8, разд. 3,5).В том случае, когда вместо фосфата используется арсенат, образующийся ациларсенат (1-арсено-3-фосфоглицерат) гидролизуется с образованием 3-фосфогли-церата. Таким образом, в присутствии арсената окисление глицеральдегид-З-фосфата не прекращается, но синтеза АТР при этом больше не происходит. Иными словами, арсенат разобщает процессы фосфорилирования и окисления. Арсенат может частично заменять фосфат в стимуляции дыхания митохондрий, разобщая при этом окислительное фосфорилирование (гл. 10, разд. Д, 5). [c.82]

Таким образом, в ходе изучения функций БХШ 310 в растительной клетке во время гипотермии показано, что этот стрессовый белок во время низкотемпературного стресса регулирует энергетические функции митохондрий, разобщая окисление и фосфорилирование и вызывая термогенез. При изучении ассоциации БХШ 310 с митохондриями in vitro показано, что при инкубации изолированных митохондрий с данным белком при О С вызывает быструю и сильную ассоциацию БХШ 310 с митохондриями. Показано, что БХШ 310 по-разному воздействует на комплексы дыхательной цепи митохондрий. Наиболее сильное увеличение [c.83]

При изучении функций стрессового разобщающего белка БХШ 310 в растительной клетке во время гипотермии показано, что этот стрессовый белок во время низкотемпературного стресса регулирует энергетические функции митохондрий, разобщая окисление и фосфорилирование и вызывая термогенез. При изучении ассоциации БХШ 310 с митохондриями in vitro показано, что при инкубации изолированных митохондрий с данным белком при О происходит быстрая ассоциация БХШ 310 с митохондриями. Показано, что БХШ 310 по-разному действует на комплексы дыхательной цепи митохондрий. Наиболее сильное увеличение нефосфорилирующего дыхания отмечено при функционировании первого комплекса дыхательной цепи. На остальные комплексы митохондриальной дыхательной цепи этот белок влияет в значительно меньшей степени. В модельном эксперименте показан эффект термогенеза, вызываемого добавлением к митохондриям БХШ 310. [c.113]

В митохондриях печени крыс ПЛФ яд кобры ингибирует дыхание и разобщает дыхание и фосфорилирование независимо от используемого субстрата (Д. Н. Сахибов с соавт., 1974). Следует отметить, что нарушение функ ций митохондрий сопровождается их структурными из менениями—набуханием ( ondrea, 1974). [c.75]

При 6-10 М разобщает окислительное фосфорилиро-вание митохондрий зерна, повышает активность митохондриальной АТРазы [FEBS Lett. 97, 279 (1979)]. Оказывает [c.202]

Раств-сть p. EtOH н.р. H O. Разобщает окислительное фосфорилиро-вание в митохондриях, при 0,01 мкМ иа 50%>. По структуре и действию сходен с тироцидином (см.), а не с линейными грамицидинами А, В и С см.). [c.248]

Бел. гексагон. призмы. 287 293. Раств-сть м.р. H I, ум. р. HjO, ЕЮН р. водн. щел., орг. основания. Антикоагулянт крови. Разобщает фосфорилирование, связанное с окислением бутирата митохондриями печени. При 10 М ингибирует NADHj-ok h-дазную активность в препаратах сердечной мышцы. Вводится перорально. Абсорбируется из ж. к. т. Медл. превращается в интермедиаты. До 99% принятой дозы связывается белками [c.284]

Точная природа сопряжения между дыханием и фосфорилированием неизвестна. Это сопряжение, по-видимому, очень лабильно и исчезает при разрушении митохондрий замораживанием и оттаиванием, в результате старения, путем обработки гипотоническими растворами и т. д. Отношение Р/О служит очень удобной мерой степени сопряжения и часто используется в качестве показателя структурной целостности митохондрий. Ряд химических веществ (например, ДНФ, ионы кальция, тироксин, дикумарол и т. д.) в очень низких концентрациях ( 10 М) также способны разобщать дыхание и фосфорилирование. У митохондрий, подвергнутых действию разобщающих агентов, дыхание может происходить и в отсутствие АДФ и фосфата, но эти митохондрии больше не могут фосфорилировать АДФ в АТФ. Возможный механизм действия разобщающего агента —ДНФ — представлен на стр. 250. [c.245]

От всех NAD-зависимых реакций дегидрирования восстановительные эквиваленты переходят к митохондриальной NADH-дегидрогеназе, содержащей в качестве простетической группы FMN. Затем через ряд железо-серных центров они передаются на убихинон, который передает электроны цитохрому Ъ. Далее электроны переходят последовательно на цитохромы j и с, а затем на цитохром аа , (цитохромоксидазу), которая содержит медь. Цитохромоксидаза передает электроны на О2. Для того чтобы полностью восстановить Oj с образованием двух молекул HjO, требуются четыре электрона и четыре иона Н. Перенос электронов блокируется в определенных точках ротеноном, антимицином А и цианидом. Процесс переноса электронов сопровождается значительным снижением свободной энергии. В трех участках дыхательной цепи происходит запасание энергии в результате синтеза АТР из ADP и Р . Окислительное фосфорилирование и перенос электронов можно разобщить, воспользовавшись для этого разобщающими агентами или ионофорами, такими, как валиномицин. Для того чтобы могло происходить окислительное фосфорилирование, внутренняя митохондриальная мембрана должна сохранять свою целостность и должна быть непроницаемой для ионов Н и некоторых других ионов. Перенос электронов сопровождается выталкиванием ионов Н из митохондрий. Согласно хемиосмотической гипотезе (одной из трех гипотез, предложенных для объяснения механизма окислительного фосфорилирования), перенос электронов создает между двумя сторонами внутренней митохондриальной мембраны градиент концентрации ионов Н , при котором их концентрация снаружи выше, чем внутри. Предполагается, что именно этот градиент служит движущей силой синтеза АТР, когда ионы Н, возвращающиеся из цитозоля в матрикс, проходят через [c.545]

Т. е. имеет место конкуренция ДНФ и Фн за макроэргическую связь. Гипотетическое соединение переносчик — ДНФ нестабильно и сразу же распадается на составляющие компоненты. Приведенная схема реакции объясняет свойства препаратов митохондрий, описанные выше, и действие ДНФ. Резонно предположить, что это объяснение применимо и для опытов in vivo, так как ДНФ увеличивает потребление кислорода и выделение тепла животными. Кроме фенолов, многие соединения разобщают окислительное фосфорилирование, но это не значит, что они действуют точно так же. Так, едва ли не самыми силь- [c.375]

Паркер [81] сравнил разобщающую активность ряда нитро- и галогенза-мещенных фенолов. Несколько фенолов, включая и некоторые из вышеупомянутых, стимулируют дыхание митохондрий, активность аденозинтрифосфатазы и разобщают окислительное фосфорилирование. Другая группа, включающая о- и ж-нитрофенолы, о- и / ,-хлорфенолы и 2,4-дихлорфенол, значительно меньше стимулирует активность аденозинтрифосфатазы. Эти соединения являются менее активными разобщающими агентами и тормозят потребление кислорода примерно в такой же степени, как и фосфорилирование. [c.377]

Эти условия фактически разобщают действие двух ферментов во времени, исключая тем самым их конкуренцию за один и тот же пул метаболитов. А в случае взаимопревращения глюкозы и глюкозо-6-фосфата два фермента разобщены также в пространстве. Глюкозо-6-фосфатаза, представляющая собой ли-попротеид, связана с микросомами, тогда как гексокиназа, вероятно, либо непрочно присоединена к митохондриям, либо находится в растворе в свободном виде. Это пространственное разобщение, несомненно, играет определенную роль в предотвращении замыкания на этом участке метаболизма. [c.56]

Особую группу составляют К+-зависимые разобщающие агенты — ионофорные агенты. Сюда относятся валнномицин, грамицидин, нонактин. Соединения этой группы характерны тем, что для проявления их действия необходимо присутствие катионов К" . Разобщающим агентом как окисления, так и фотофосфорилирования является дезаспидин — токсин, выделенный из папоротников. Фото сфорилирование разобщается ионами НН , которые не вызывают разобщение окислительного фосфорилирования в митохондриях. Естественным разобщающим агентом процессов окисления и фосфорилирования в организме человека и животных является гормон щитовидной железы — тироксин и др. [c.200]

В ряде работ отмечалось, что 2,4-Д и 2,4,5-Т энергично вмешиваются в фосфорный обмен растений, вследствие чего содержание неорганического фосфора повышается параллельно снижению содержания органических фосфорных соединений [2—4]. Неоднократно наблюдалось ослабление зависящего от АТФ ио-ступления ионов в растения, обработанные 2,4-Д [5, 6]. В 1952 г. Броди [7] на митохондриях из печени крысы показал, что 2,4-Д способна разобщать окисление пирувата и сопряженное с ним фосфорилирование. Впоследствии, когда были освоены методы выделения митохондрий из растительных тканей, разобщающая активность галопдфеноксикислот была продемонстрировапа п на этих объектах [8—11]. Более того, в опытах Веддинга и Блэка [12] под влиянием 2,4-Д у хлореллы наблюдалось заметное ослабление включения в АТФ. Недавно выяснено, что [c.170]

В опытах с изолированными митохондриями выяснено, что эффективные гербициды 2,4-Д и 2,4,5-Т разобщают окислительное фосфорилирование почти в той же мере, что и их неактивные аналоги — 2,6-Д и 2,4,6-Т. Ранее уже сообщалось [10] об отсутствии зависимости между физиологической активностью соединений и пх способностью разобщать этот процесс. Поэтому было сделано предположение о ненричастности окислительного фосфорилирования к проявлению рострегулирующей активности химических соединений [24, 25]. [c.177]

Все изученные хлорфеноксикислоты разобщали огагсленпе сукцината и сопряженное с ним фосфорилирование в изолированных митохондриях. Токсичность этих веществ для окислительного фосфорилирования возрастала ио мере увеличения числа заместителей-галоидов и не зависела, очевидно, от ноложеиия этих заместителей. [c.178]

Какие из последующих утвержцений правильно описывают механизм окислительного фосфорилирования 1) функцией ЦПЭ является перенос электронов через внутреннюю мембрану в митохондриальный матрикс 2) энергия элекгронов, переносимых по ЦПЭ, трансформируется в энергию электрохимического градиента 3) однонаправленный транспорт Н в матрикс митохондрий создает фадиент pH 4) протонофоры разобщают тканевое дыхание и фосфорилирование 5) АТФаза осуществляет транспорт Н" в межмембранное пространство 6) энергия электрохимического градиента используется для синтеза АТФ [c.134]

Еще до гипотезы Митчела были открыты вещества, которые назвали разобщители . Эти вещества имели совершенно разную химическую природу, но все, действуя на митохондрии, прекращали синтез АТФ хотя окисление пищи продолжалось. Было непонятно, в чем механизм действия этих веществ и, вообще, как столь разные вещества могут действовать на ферменты, обычно весьма избирательные в своих реакциях. Митчел же заметил, что разобщители (потому что разобщают сгорание пищи и синтез АТФ) — это вещества, растворимые в жирах и способные связывать Н . С точки зрения его гипотезы их действие объяснялось очень просто они захватывают с наружной стороны мембраны и переносят его через мембрану, разряжая ее. Иными словами, результат их действия тот же, что и при коротком замыкании. [c.267]

Мембраны, окружающие ядра эукариотических клеток, защищают связанный с ДНК тонкий механизм контроля от многих происходящих в цитоплазме химических изменений. Кроме того, они позволяют пространственно разобщить две ключевые стадии экспрессии генов 1) синтез РНК по матрице ДНК (транскрипцию ДНК) и 2) использование этих последовательностей РНК для синтеза определенных белков (трансляцию РНК). В прокариотических клетках нет такой компартментации и трансляция РНК с образованием белка происходит по мере образования РНК при транскрипции, начинаясь раньще, чем завершился синтез РНК. У эукариот, напротив (за исключением митохондрий и хлоропластов, которые в этом отнощении, как и в других, ближе к бактериям), указанные этапы пути от гена к белку строго разобщены транскрипция происходит в ядре, трансляция - в цитоплазме. РНК, прежде чем включиться в процессы синтеза белка, должна покинуть ядро. Для этого, находясь в ядре, РНК претерпевает сложный процесс созревания (процессинг), в ходе которого одни части молекулы РНК удаляются, а другие модифицируются. [c.41]

Значительное число исследований было посвящено анализу механизмов образования липидных радиотоксинов и их роли в лучевом поражении организмов. У облученных животных было обнаружено значительное возрастание уровня продуктов перекисного окисления липидов в радиочувствительных органах — костном мозге, семенниках, селезенке. Накопление липидных перекисей было зарегистрировано в органеллах клеток печени облученных животных — в лизосомах, микросомах, митохондриях и ядрах (Таппел, 1962 Кудряшов, 1962 Виллс, 1966 Данилов, Козлов, 1973 и др.). Большой интерес представляет обнаруженное в митохондриях радиационное нарушение процессов перекисного окисления липидов, так как продукты перекисного окисления липидов, накапливаясь в митохондриях, способны разобщать окислительное фосфорилирование (Кудряшов и др., 1964 Ленинджер, 1964), инактивировать тиоловые ферменты, окислять сульфгид- [c.222]

Главная метаболическая функция гормонов щитовидной железы состоит в повышении поглощения кислорода. Эффект наблюдается во всех органах, кроме М031 а, ретикулоэндотелиальной системы и гонад. Особое внимание п эивлекают к себе митохондрии, в которых Т4 вызывает морфологические изменения и разобщает окислительное фосфорилирование. Эти эффекты требуют больших количеств гормона и почти наверняка не имеют места в физиологических условиях. Тиреоидные гормоны индуцируют митохондриальную а-глицеро-фосфатде-гидрогеназу, что, возможно, связано с их действием на поглощение О2. [c.191]

За прогиедший период хемиосмотическая гипотеза Митчелла получила целый ряд экспериментальных подтверждений. Одним из доказательств роли протонного градиента в образовании АТР при окислительном фосфорилировании может служить разобщающее действие на этот процесс некоторых веществ. Известно, что 2,4-динитрофенол (2,4-ДНФ) подавляет синтез АТР, но стимулирует транспорт электронов (поглощение О2), т. е. разобщает дыхание (окисление) и фосфорилирование. Митчелл предположил, что такое действие 2,4-ДНФ связано с тем, что он переносит протоны через мембрану (т. е. является протонофором) и поэтому разряжает ее. Это предположение полностью подтвердилось. Оказалось, что разные по своей химической природе вещества, разобщающие окисление и фосфорилирование, сходны в том, что, во-первых, они растворимы в липидной фазе мембраны, а, во-вторых, это слабые кислоты, т. е. легко приобретают и теряют протон в зависимости от pH среды. В. П. Скулачев на искусственных фосфолипидных мембранах показал, что чем легче вещество переносит протоны через мембрану, тем сильнее разобщает эти процессы. Другое экспериментальное подтверждение роли протонного градиента в фосфорилировании было получено Митчеллом, который сообщил о синтезе АТР в митохондриях в результате замены щелочной инкубационной среды на кислую (т. е. в условиях искусственно созданного трансмембранного градиента ионов Н ). [c.159]

Известно, что в бурой жировой ткани имеются специфические белки-термогенины, которые могут разобщать дыхание и фосфорилирование, участвуя в переносе протонов в матрикс митохондрий. [c.371]

Спустя полчаса после начала опыта мы вынули из холодильника полумертвую птицу с те ипературой тела около 30 градусов вместо нормальной для голубя 41,5. Измерили дыхание и синтез АТФ в мышечных митохондриях. Оба показателя были близки к норме. Дыхание по-прежнему сопровождалось синтезом АТФ. Да, видно, не умеет голубь разобщать дыхание и фосфорилирование... [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология