Изучение метаболизма

Настоящий раздел практикума посвящен экспериментальным приемам, использующимся при изучении биоэнергетических механизмов тканей животных. Употребление понятия биоэнергетика применительно к данному разделу требует некоторых пояснений. Любую ферментативную реакцию можно характеризовать как с точки зрения химического механизма и скорости ее протекания, так и с позиций энергетики — установление констант равновесия отдельных стадий или суммарного процесса, непосредственно связанных с термодинамическими понятиями и величинами. Тем не менее, говоря о биоэнергетике, обычно подразумевают реакции, приводящие к эндергоническому образованию АТФ из АДФ и неорганического фосфата. К таким реакциям относятся дыхательное фосфорилирование, фотофосфорилирование и реакции субстратного фосфорилирования АДФ, связанные с гликолизом и протеканием цикла трикарбоновых кислот. В силу традиции исследования в области биоэнергетики на кафедре биохимии МГУ ограничены тканями животного происхождения. С количественной же точки зрения реакции дыхательного фосфорилирования заведомо превалируют над гликолизом и субстратным фосфорилированием в цикле трикарбоновых кислот. Таким образом, настоящий раздел практикума фактически посвящен описанию экспериментальных подходов к изучению метаболизма митохондрий — внутриклеточных органелл, ответственных за дыхательное фосфорилирование. [c.403]

Одним из основных параметров, характеризующих обмен выделенных митохондрий, является их способность к поглощению кислорода и зависимость скорости дыхания от присутствия акцепторной системы (АДФ-ЬФн) (см. также с. 462). В связи с этим для изучения метаболизма митохондрий необходимо иметь метод, позволяющий точно измерить поглощение кислорода при окислении митохондриями тех или иных субстратов. [c.480]

После того, как было установлено, что дихлордиэтиламинная группа в азотистых (горчичных) ипритах (см разд. 2.2) превращается в водных растворах в азиридиниевый (или этилениммо-ниевый) ион, была создана вторая группа алкилирующих противоопухолевых лекарственных веществ - группа азиридина или этиленимина. Эти препараты также оказывают цитотоксическое действие, тормозя рост раковых клеток благодаря алкилирова-нию ДНК в основном по гуанину, отщеплению этого пуринового основания и сшиванию молекул нуклеиновых кислот. Незамещенный азиридин (1) обладает мутагенным и канцерогенным действием и используется для моделирования раковых заболеваний на опытных животных при изучении метаболизма лекарственных вешеств и поиске новых препаратов. Его производят циклизацией 1,2-дихлорэтана с элиминированием хлора, протекающим в среде жидкого аммиака в присутствии СаО. При нуклеофильном взаимодействии азиридина с 2-аллилоксираном [c.76]

II физиологической активностью 3) химическое моделирование на основе изучения метаболизма и механизма действия различных, классов химических соединений. [c.385]

Экспериментальные приемы, применяемые в биохимии для изучения метаболизма, разнообразны. Исследования химических превращений проводятся на уровне целых органов, в тонких срезах и клеточных культурах, в гомогенатах тканей, органелл и очищенных ферментов. В любом эксперименте важную роль играют методы количественной регистрации химических превращений. Гравиметрические методы недостаточно чувствительны и часто непригодны для анализа органических соединений. Поэтому в биохимии широко применяются спектрофотометрические и колориметрические методы, имеющие высокую чувствительность и позволяющие определять очень небольшие количества веществ. Некоторые превращения сопровождаются поглощением или выделением газа. Для количественной регистрации таких превращений применяются манометрические методы. [c.5]

VII. Некоторые методы, применяемые при изучении метаболизма митохондрий [c.509]

Как стабильные , так и радиоактивные изотопы широко используются в химических и биологических исследованиях. Введение изотопных меток произвело целую революцию в изучении метаболизма. В одном из первых биологических экспериментов, основанных на использовании стабильного изотопа (регистрируемого масс-спектрометрически), Шен-геймер с сотрудниками в 1937 г. обнаружили неожиданно высокую скорость обновления белков в живых тканях (гл. 14, разд. Б). Используя СО2, Кэлвин и др. впервые проследили путь углерода в процессе фотосинтеза (дополнение 11-А). Аналогичным образом применение изотопов Р и 5 позволило изучить метаболизм фосфора и серы тритий ( Н) нашел широкое применение для мечения разнообразных органических соединений, например тимина. Использование радиоактивных изотопов лежит в основе чувствительных аналитических методов, к числу которых относится радиоиммуноанализ [c.168]

Другим важным преимуществом МС является возможность получения количественной информации о неразделенных или совместно элюируемых пиках. С этой целью проводят выделение ионного тока фрагмента с требуемой массой и рассматривают этот фрагмент как следовое соединение. Такой подход часто используется, чтобы уменьшить продолжительность ГХ анализа и быстро получить информацию о целевых соединениях в сложных матрицах. Описываемый подход используется в качестве стандартного метода при изучении метаболизма лекарств. Меченные изотопами молекулы элюируются совместно с определяемыми лекарственными соединениями. Затем получают профиль тока выбранного иона и используют полученные данные в качестве внутреннего стандарта для определенных биологических систем [10]. [c.82]

Быстро развивающейся областью анализа следовых количеств органических соединений является изучение метаболизма лекарственных препаратов. В соответствии с принятыми в отдельных странах правилами и международными нормами любой новый лекарственный препарат необходимо изучать с точки зрения его усвоения, выведения, а также биохимического или метаболического превращения в организме. Для получения таких данных выполняется множество анализов, в которых приходится определять содержание различных соединений при концентрациях порядка нанограммов в 1 мл плазмы или мочи. Более того, на этом же количественном уровне необходимо изучать кинетику превращений лекарственных препаратов. Очевидно, что в таких случаях следует применять наиболее надежные, чувствительные, быстрые и простые и в то же время экономичные методы. По этой причине многие работы в области аналитической химии посвящены изучению различных методов с точки зрения сравнения такого рода экспериментальных и экономических параметров. [c.20]

В последнее время значительно возрос интерес к изучению разнообразных аспектов биотрансформации психотропных препаратов. Метаболизм основных психотропных препаратов изучен сейчас хорошо. Дальнейшее изучение метаболизма, распределения психоактивных веществ в организме, фармакокинетики, процессов взаимодействия с биологическими мембранами, влияния этих веществ на медиацию позволило получить некоторые дополнительные характеристики психотропных соединений. [c.28]

Хроматография относится к современным методам химического анализа. Значение этого метода очень велико. Хроматография позволяет изучать круговорот веществ в природе, идентифицировать загрязнения в атмосфере и природных водных бассейнах, широко используется в исследовании и производстве лекарственных препаратов, а также в изучении метаболизма веществ в организме человека. Развитие хроматографии связано с разработкой все новых и новых методик, отражающих новые достижения в этой области аналитической химии. [c.9]

Интересными, с точки зрения изучения метаболизма триптофана, являются синтезы его из грамина с применением меченых атомов (С ) в формальдегиде и в индоле (в положении 3) [290]. [c.45]

TOB Следует отметить, что этот метод с еще большим успехом применялся и для изучения метаболизма ЛП [232] [c.182]

Изучен метаболизм 2-алкил-4,6-динитрофенолов и их эфиров с различными органическими кислотами. Метаболизм нит-рофенолов в организме животных может быть представлен общей схемой (13). Аналогично протекает метаболизм в растениях и насекомых [91]. Под действием микроорганизмов поч- [c.118]

Изучен метаболизм препарата в растениях, а также превращения его в почве. В растениях образуются 3- и [c.198]

Изучение метаболизма 3-амино-2,5-дихлорбензойной кислоты в различных объектах окружающей среды показало, что в растениях она разрущается довольно медленно и может давать конъюгаты с продуктами жизнедеятельности растений, а в почве процесс разложения протекает достаточно быстро под действием микроорганизмов. [c.204]

Изучен метаболизм нафтил-1-уксусной кислоты и ее производных. Установлено, что при разложении кислоты образуется [c.217]

Изучен метаболизм бутифоса в растениях и организме человека. Процессы метаболизма его в организме человека представлены на схеме (8) [3]. Кумуляции препарата в организме людей, работающих с ним в полевых условиях, не отмечено [3]. [c.403]

Подробно изучен метаболизм некоторых препаратов в различных объектах окружающей среды. Связь С—Р довольно прочна и разрыв ее происходит медленно. Исключение составляют соединения, содержащие при а-углеродном атоме различные заместители (как галоген, гидроксил и др.). Разложение подобного типа соединений протекает достаточно быстро и ведет в конечном итоге к образованию фосфорной кислоты, которая полностью усваивается растениями. [c.473]

В пособии (1-е изд.— 1979 г.) рассматриваются современные методы аналитической биохимии, основы препаративной энзимологии, методы изучения кинетики и механизмов регуляции ферментативных процессов, приемы иммобилизации ферментов и иммуноферментного анализа, а также методы, используемые при изучении метаболизма митохондрий и биоэнергетики. [c.2]

Обратите внимание, что константа, характеризующая равновесие между АХ и ВХ, является функцией трех других констант, а именно KiKbx/Ka x.- Теперь рассмотрим следующую ситуацию. Предположим, что в отсутствие X преобладает А, однако X более прочно связывается с В, чем с А. Тогда в равновесной смеси будут преимущественно присутствовать или свободный А, или ВХ (в меньших количествах будут находиться также АХ и В). Возникает интересный с точки зрения кинетики вопрос по какому из двух возможных путей будет протекать реакция перехода от А к ВХ [уравнение (44)] Первый вариант, рассматриваемый в модели Моно—Уаймена—Шанжё, предполагает, что X связывается только с В, небольшое количество которого присутствует в смеси в равновесии с А. Согласно второму варианту, X связывается с А, но АХ затем быстро переходит в ВХ. Можно сказать, что X вызывает (индуцирует) конформационное изменение в белке А, облегчающее состыковку . Именно на этом основана концепция Кошланда, известная под названием концепции индуцированного соответствия. Следует иметь в виду, что, зная константы равновесия, можно определить только равновесные концентрации всех четырех форм, присутствующих в уравнении (4-44). Однако при изучении метаболизма нас чаще интересуют скорости тех или иных реакций, а не равновесное состояние, а исходя только из данных для равновесной системы, а priori нельзя сказать, по какому из двух возможных путей будет реально протекать данная реакция. [c.298]

Введение изотопной метки [20] используется для изучения биосинтеза и биораспада природных соединений, изучения метаболизма фармацевтических препаратов и других химических соединений в растительных и животных организмах, а также для радиоиммунологического анализа [21] и анализа методом изотопного разведения. Кроме того, меченые изотопами соединения успешно используются для выяснения механизмов реакций [22]. С помощью воды, меченной изотопом 0 (Нз О), можно разрешить вопрос о месте разрыва сложнозфирной связи при [c.444]

Значительная часть наших сведений о фотосинтезе была получена в результате изучения метаболизма двуокиси углерода, меченной С. Меченый углерод был обнаружен во многих продуктах, включая глюкозу, фруктозу и сахарозу. Для определения радиоактивности каждого из атомов углерода в данной молекуле была проведена деструкция ее на одиоуглеродиые фрагменты. [c.962]

Вагнер [148 продемонстрировал важное значение кремневой кислоты в повышении сопротивляемости растений против порошковидных грибков милдью, в водных культурах недостаточное содержание кремнезема приводило к угнетению роста таких растений, как рис, овес, ячмень, кукуруза, огурцы, табак, кустовая фасоль и помидоры. Растения с дефицитом кремнезема, несомненно, нуждаются в большем количестве воды при данной скорости роста. Кремневая кислота действует благоприятно в отношенни накопления и лучшего использования кальция, фосфора, калия и магния в растениях. При изучении метаболизма в растениях оказалось невозможным заместить фосфорную кислоту на кремневую кислоту, поэтому кремнезем рассматривался [c.1035]

Легкость применения и универсальность метода ГХ-МС также способствуют его сочетанию с хиральными капиллярными колонками. Франк и др. [2] еще в 1978 г. показали, что ввиду термостойкости колонок hirasil-Val их можно объединять с масс-спектрометрами, и продемонстрировали важность такого сочетания при изучении метаболизма и родственных процессов. Целесообразно более детально рассмотреть некоторые из результатов, полученных этими авторами. [c.235]

Изучение метаболизма [236] гипотензивного ЛП — дебри-социнсульфата показало, что основным метаболитом является его 4 гидроксипроизводное Это соединение также обладает определенной активностью поэтому было необходимо совместно определять в плазме крови как ЛП, так и его метаболит Ана лиз проводили с помощью метода [237], основанного на экст ракции с последующим получением производных гексафтор ацетилацетона и исследованием этих производных с помощью ГХ—МС метода с ЭУ ионизацией в режиме МИД Ионы с мае сами 344, 347 и 356 детектировали четырехканальным автомати ческим селектором пиков (ширина каналов 0,5 а е м, время измерения 10 мс/канал) [c.184]

Изучен метаболизм линдана в организме теплокровных животных, насекомых, растениях, а также процесс разложения, протекающего в почве [10—14]. Метаболизм гексахлорциклогексана в различных объектах может быть представлен в виде схем А и Б. [c.59]

Изучен метаболизм хлордана в различных организмах [39]. Ни в одном случае не было отмечено полной деструкции молекулы, протекают лишь процессы гидроксилирования, отщепле- ия атома хлора и эпоксидирования. [c.69]

При изучении метаболизма нитралина в организме крыс обнаружены 4-метилсульфонил-2,6-динитро-Л/-пропиланилин, 4-метилсульфонил-2,6-динитрофенол и другие продукты. При восстановительном метаболизме нитралина выделены 2,6-диамино- [c.102]

Изучен метаболизм металаксила в растениях [64]. Установлено, что процесс протекает по механизму окислительного гидролиза и продукты гидролиза образуют конъюгаты с углеводами растений. Основные направления метаболизма представлены на схеме (15). [c.156]

Изучение метаболизма 2-метокси-3,6-дихлорбензойной кислоты в растениях и организмах животных показало, что в первую очередь происходит образование 3,5-дихлорсалициловой и 5-гидрокси-2-метокси-3,6-дихлорбензойной кислот, которые с углеводами растений дают конъюгаты, а из организма животных выводятся с мочой и калом. В организме коров наряду с [c.202]

Изучен метаболизм пропоксура в различных организмах. Установлено, что первой стадией его метаболизма является гидроксилирование ароматического ядра в положения 4 и 5, а также окисление по Л/-метильной группе с последующим деметилированием. Одновременно протекает гидролиз по эфирной связи с выделением изопропоксифенола. Фенол в организме животных образует глюкуронид или сульфат, которые хорошо растворимы в воде и выводятся из организма с мочей и калом. [c.264]

Весьма подробно изучен метаболизм альдикарба в растениях, организмах животных и под действием микроорганизмов почвы [1,133—140] проведено определение остаточного содержания этого препарата в различных культурах [133, 136]. На схеме (23) указаны все основные продукты, выделенные при изучении метаболизма альдикарба в различных объектах. Главными реакциями превращения альдикарба, как и ариловых эфиров метилкарбаминовой кислоты, являются окисление и гидролиз, а на последних стадиях оксим-нитрильная перегруппировка. В почве альдикарб разрушается наиболее полно с образованием простейших продуктов. Скорость разложения в почве зависит от нормы расхода препарата при норме 3— 4 кг/га вещество практически полностью разла-гается в течение одного вегетационного периода [133]. [c.272]

Изучен метаболизм эфиров тиолкарбаминовой кислоты в различных объектах окружающей среды [139—147]. Показано, что общими реакциями метаболизма являются гидролиз и окисление. На первой стадии окисления образуется сульфоксид (схема 9), далее или одновременно происходит гидролиз с выделением СО2, тиола и амина. Одновременно может протекать реакция с глутатионом [140, 147]. Изучение метаболизма гербицидных препаратов на основе производных тиокарбаминовой кислоты позволило найти антидоты, которые дают возможность повысить избирательность действия препаратов. Например, такой антидот предложен для эптама [140]. Действие антидота основано на его способности увеличивать содержание глутатиона в культурном растении и усиливать активность глутатион-5-трансферазы, что приводит к ускорению превращения фитотоксичного сульфоксида в безвредные для растения конъюгаты [c.291]

Изучен метаболизм монурона, диурона, линурона, тиазуро-на [173], тидиазурона [174] и многих других соединений этого класса. Исследовано также поглощение производных мочевины растениями [176]. Полагают, что при соблюдении норм расхода эти пестициды не накапливаются в опасных количествах. [c.326]

Изучен метаболизм эндосульфана в объектах окружающей среды. Установлено, что он протекает по окислительно-гидролитическому механизму. При окислении по сере образуется эн-досульфан-сульфат с ЛД50 78 мг/кг. [c.360]