Фосфорилирование разобщители

На рисунке схематично изображены принципы, лежащие в основе хемиосмотической теории окислительного фосфорилирования. Р, и Ро - белковые субъединицы, ответственные за фосфорилирование. Основной поток протонов создается сопряжением окисления с транслокацией протонов, переносимых с внутренней на наружную сторону мембраны эта транслокация осуществляется комплексами дыхательной цепи I, 111 и IV, каждый из которых действует как протонная помпа. Разобщители, например, динитрофенол, вызывают утечку Н через мембрану, сильно снижая электрохимический протонный градиент. Олигомицин специфически блокирует поток протонов через Рц [c.88]

IV. ФЕНОЛЫ - РАЗОБЩИТЕЛИ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ [c.374]

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]

Для придания черной углеводородной пленке. дальнейшего сходства с биологическими мембранами их модифицируют, т. е. подвергают воздействию различного рода физиологически активных веществ. Так, добавки некоторых разобщителей окислительного фосфорилирования и антибиотиков в водную среду или в раствор, из которого получают пленки, позволяют снизить сопротивление до физиологического диапазона [84, 93, 95, 97, 170]. Далее, обнаружены соединения, придающие черным пленкам свойство избирательной ионной проницаемости. [c.167]

Проводят аналогичную серию опытов с различными концентрациями белка митохондрий, добавляя вместо разобщителя 200 мкМ АДФ. После превращения всей добавленной АДФ в АТФ и выхода в контролируемое состояние пробы заканчивают (анаэробиоз) добавлением АДФ или ДНФ. Полученные результаты представляют в виде графической зависимости скорости разобщенного дыхания (+ДНФ), скорости дыхания в состоянии 3 ( + АДФ), скорости фосфорилирования, отношения АДФ/О и ДК от концентрации белка митохондрий в пробе. [c.466]

НР04 -ЬН+ч АТФ --ЬН20. Готовят серию проб с увеличивающимися концентрациями разобщителя и убеждаются в постепенном (от пробы к пробе) снижении скорости окислительного фосфорилирования. В этом случае диапазон концентраций разобщителя будет совпадать с диапазоном, найденным ранее при титровании сукцинатоксидазной активности. Каждое измерение должно заканчиваться добавлением титрованной НС1 или КОН для калибровки шкалы. Строят графически зависимость скорости окислительного фосфорилирования от концентрации ДНФ. Анализируют результаты проведенных полярографических и рН-метрических измерений. [c.470]

Перенос электронов приводит к образованию трансмембранного протонного градиента, разрядка которого с помощью мембранной АТФ-синтазы сопровождается синтезом АТФ. Доказательством получения метанобразующими бактериями энергии в результате окислительного фосфорилирования служит подавление у них образования АТФ при действии разобщителей и ингибиторов АТФазы. Мало, однако, известно об электронных переносчиках. Не изучена организация дыхательной цепи и ее Н -переносящих участков. [c.430]

Проведенные опыты с отрезками колеоптилей позволяют заключить, что растягивающиеся клетки наиболее чувствительны к разобщителю окислительного фосфорилирования. [c.175]

Флавонолы и халконы локализуются в хлоропластах, однако их накопление происходит в цитоплазматическом соке (цитоплазма-f-вакуоли) [19]. В осенний период, накапливаясь в коре и почках в большом количестве, эти продукты способны выступать как разобщители фосфорилирования и дыхания в митохондриях. [c.138]

Показано, что полифенолы и особенно продукты их ферментативного окисления ингибируют экзоферменты паразитов. Полифенолы и продукты их окисления являются также разобщителями процессов окисления и фосфорилирования. Не исключено поэтому, что токсичное действие этих веществ обусловлено нарушением энергетического аппарата как паразита, так и растения-хозяина, вследствие чего и тот и другой лишаются необходимой для своей жизнедеятельности энергии. [c.294]

Так как неспецифические изменения фотосинтетического метаболизма углерода наблюдаются при сильном снижении освещенности, а также при действии ингибиторов и разобщителей фотосинтетического фосфорилирования, то естественно было искать причины этих изменений в нарушении нормального хода образования АТФ и восстановителя в хлоропластах. [c.253]

В ситовидных трубках флоэмы сахароза передвигается со скоростью 40—150 см/час. Это передвижение активное, требующее затраты энергии АТФ, образующейся во флоэме в процессе интенсивного дыхания. Последнее доказывают опыты, в которых наблюдалось ингибирование перемещения ассимилятов по флоэме при обработке узлов стеблей или черешков листьев разобщителями и ингабиторами дыхания и окислительного фосфорилирования — антимицином А, цианидом и др. [c.269]

Ко второй группе разобщителей окислительного фосфорилирования относятся макроциклические комплексо-образователи типа валиномицина. В этом случае особенно заметное разобщение происходит в присутствии ионов калия (ср. их влияние на потенциал ионоселективного электрода и на проводимость мембраны). Благода- [c.247]

В работе предлагается сравнить действие разобщителей на процессы окислительного фосфорилирования и активного транспорта Са + в митохондриях печени крысы. Так как протекание обеих эндергонических реакций сопряжено с поглощением (синтез АТФ) или освобождением (транспорт Са +) стехпометрических количеств ионов Н+, следует воспользоваться установкой для непрерывной регистрации pH стеклянным Н+-чувствительньш электродом (с. 474). Изменения трансмембранного потенциала прослеживают по распределению К+ (в присутствии валиномицина в бескалиевой среде — с. 442) с помощью К+-чувствительного электрода или по абсорбции проникающих синтетических катионов (например, сафранин, оксанол и др.) с помощью двухволновой спектрофотометрии. [c.469]

Разобщители окислительного фосфорилирования 3/668-671. См. также Ионофюры Разрешающая способность приборов 1/686 2/296, 347 5/869, 873 [c.696]

Эффекгивность окислительного фосфорилирования в митохондриях определяется как отношение величины образовавшегося АТФ к поглощенному кислороду АТФ/О или Р/О (коэффициент фосфорилирования). Экспериментально определяемые значения Р/О, как правило, оказываются меньше 3. Это свидетельствует о том, что процесс дыхания не полностью сопряжен с фосфорилированием. Действительно, окислительное фосфорилирование в отличие от субстратного не является процессом, в котором окисление жестко сопряжено с образованием макроэргов. Степень сопряжения зависит главным образом от целостности митохондриальной мембраны, сберегающей разность потенциалов, создаваемую транспортом электронов. По этой причине соединения, обеспечивающие протонную проводимость (как 2,4-ди-нитрофенол), являются разобщителями. [c.313]

Фазово-контрастная микроскопия показывает, что митохондрии живых клеток испытывают изменения размеров и формы, связанные с дыханием. Происходят циклы набухания и сокращения двух типов. Обратимый цикл малой амплитуды, в котором объем меняется на 1—2%, наблюдается у всех видов митохондрий in vitro. Набухание происходит в отсутствие АДФ в состоянии покоя. При добавлении АДФ происходит сокращение и окислительное фосфорилирование АДФ. Цикл блокируется разобщителями окислительного фосфорилирования. [c.431]

В работах школы Ленинджера было показано непосредственное участие транспорта катионов в функционировании мембран митохондрий. Накопление больших количеств Са " ", поступающего из окружающей среды, происходит при дыхании и блокируется его ингибиторами и разобщителями окислительного фосфорилирования. Поступление Са " " связано с количеством поглощае-дгого кислорода, фосфат также аккумулируется параллельно накоплению Са " " в отношении Са " " Ф = 1,67 (соответствующем оксиапатиту). Электронная микроскопия показывает, что в митохондриях могут накапливаться гранулы фосфата кальция. [c.431]

Теория Митчелла получила ряд качественных подтверждений. Либерман и его сотрудники изучили транспорт ионов через искусственные фосфолипидные мембраны. В присутствии синтетических ионов, с зарядом, экранированным гидрофобными заместителями, например тетрабутиламмония N [(СПг)зСПз] 4 или тетрафенилбората В (СвП5)4, существенно повышается электропроводность системы. Эти ионы быстро диффундируют сквозь мембраны. Был изучен транспорт этих ионов через митохондриальные мембраны (ММ) и субмитохондриальные частицы (СМЧ), полученные путем обработки митохондрий ультразвуком. ММ и СМЧ оказываются ориентированными противоположным образом. Цитохром с локализован на внешней стороне ММ и на внутренней стороне мембраны СМЧ. Можно думать, что внутри-митохондриальное пространство заряжено отрицательно, а внутреннее пространство СМЧ — положительно. Энергизация СМЧ добавкой АТФ вызывает поглощение синтетических анионов, а деэнергизация ингибитором дыхания (актиномицином) или разобщителем окислительного фосфорилирования (производное фенилгидразона) вызывает выход анионов. Транспорт электронов в мембранах СМЧ сопровождается поглощением синтетических анионов. В свою очередь их транспорт нарушается ингибиторами электронного транспорта и разобщителями окислительного фосфорилирования. [c.436]

Снижение А1 з должно приводить к нарушению сопряя5ения окисления и фосфорилирования. К этому сводится действие разобщителей сопряжения. Таковыми являются динитрофенол (ДНФ) и другие вещества. ДНФ, по-видимому, действует как переносчик протонов. Если схема Митчелла верна, то любые слабые кислоты и основания должны оказывать разобщающее действие. Разобщители действительно повышают протонную проводимость ММ. Выяв.чено далеко идущее сходство искусственных фосфолипидных мембран с внутренними мембранами митохондрий. [c.437]

Аксоплазма представляет собой гелеподобную массу, что делает невозможной обычную диффузию макромолекул с вышеуказанными скоростями. Еще один довод против пассивного транспорта заключается в том, что разобщители окислительного фосфорилирования блокируют транспорт. 2,4-Динитрофенол, цианиды и азиды ингибируют его так же, как фторид ингибирует гликолиз. Для транспорта необходимы кислород и АТР. Быстрый аксональный транспорт не связан с телом клетки и наблюдается в изолированных аксонах в растворе Рингера, а также в бессолевых растворах сахарозы. Электровозбудимость и блокирование потенциалов действия тетродотоксином не влияют на [c.307]

Экспериментально определяемые значения коэффициента Р/0, как правило, несколько ниже теоретически рассчитанных. Следовательно, процесс дыхания не всегда является процессом, жестко сопряженным с фосфорилированием. Нарушают систему сопряжения процессов окисления в дыхательной цепи и фосфорилирования так называемые разобщающие агенты (разобщители). К ним относятся вещества, подавляющие синтез АТФ (фосфорилирование), в то время как окисление субстратов, потребление кислорода (дьгхание) продолжаются. В качестве разобщителей в экспериментальной биохимии используют 2,4-динитрофенол, динитрокрезол, пентахлорфенол и др. В присутствии разобщителей коэффициент Р/0 равен нулю, а энергия окисления в этом случае трансформируется в тепловую форму. Следовательно, разобщители обладают пирогенным действием, т. е. повышают температуру тела. Большинство разобщающих агентов являются липофильными и их ингибирующее действие на процесс фосфорилирования легко объяснимо благодаря способности этих соединений обеспечить протонную проводимость сопрягающей мембраны митохондрий и тем самым препятствовать образованию электрохимического потенциала, а следовательно, и синтезу АТФ (15.3.5). [c.201]

В растениях бутидазол ингибирует процесс переноса электронов в двух точках транспортной цепи, из которых первая расположена в восстанавливающей стороне фотосинтетического аппарата, а вторая — в окисляющей стороне системы. Бутидазол не действует как разобщитель фосфорилирования или ингибитор переноса энергии [56]. [c.616]

Производные группы 2-ТФБ являются сильными ингибиторами и разобщителями окислительного фосфорилирования [6]. Исходя из этого можно объяснить механизм их действия. Однако фунгицидная активность не подтверждается симбатностью между био-цидным действием и ингибированием митахондрий изолированных тканей. Так, ТТФБ является мощным ингибитором окислительного, фосфорилирования, в то же время у него отсутствует фунгицид-ность. 5-Хлор-ТФБ менее слабый ингибитор, но активный фунгицид [6]. Вероятно, кроме прямого эффекта, важное значение имеет возможное проникновение и накопление препарата в месте действия, что является оптимальным для 5-хлор ТФБ. [c.31]

Изучение механизма действия ацилнафтолов показало, что они являются сильными разобщителями окислительного фосфорилирования. Механизм фунгицидного действия ацилнафтолов обусловлен их деэтерификацией до соответствующих нафтолов с последующим нарушением энергетических процессов, протекающих в митохондриях грибов fl6]. [c.139]

Биосинтетические реакции пренилирования, столь характерные для ксантонов и кумаринов, протекают также в ряду флавонов. Например, химическую природу пренилфлавона имеет выделенный из почек платана платане-тин 3.385. Он примечателен тем, что является наиболее сильным из известных разобщителей окислительного фосфорилирования [c.373]

Различие в токсичности связано с изменением концентрации мест связывания токсина рецепторами мембран, имеется несколько типов участков связывания, что может влиять на степень резистентности насекомого. Происходят последовательные патологические изменения отделение клеток кишечника от мембраны, увеличение секреторной активности эпителиальных клеток кишечника, проницаемости для ионов натрия, увеличение концентрации в гемолимфе ионов калия, паралич кишечника и общий паралич. Исследован процесс переноса эндотоксина из кишечника в гемоцель, его влияние на мембраны везикул. Эндотоксин действует как разобщитель процессов окислительного фосфорилирования и дыхания, нарушает метоболизм в кишечных тканях, транспорт ионов через мембрану. [c.393]

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]

Все испытанные ингибиторы подавляли рост отрезков колеоптилей. Ни один из ингибиторов не был электролитом и, значит, в своем действии подчинялся принципу Фергюссона, согласно которому те ингибиторы, которые специфично подавляют узкое звено цепи метаболизма, должны действовать в высоких разбавлениях от насыщенного раствора если же вещество действует неспецифично (подобно спиртам, эфирам), то оно тормозит рост только в высоких концентрациях. Из вышеприведенного видно, что 2,4-ДНФ действует на рост отрезков колеоптилей в больших разбавлениях от насыщенного раствора, в то время как остальные ингибиторы — в малых разбавлениях. Отсюда можно сделать вывод, что отрезки колеоптилей наиболее чувствительны к 2,4-ДНФ—разобщителю окислительного фосфорилирования. [c.174]

Природные фенольные ингибиторы, накапливающиеся в растительных тканях в больших количествах, подавляют рост растягивающихся (отрезки колеоптилей) и делящихся клеток (ризогенез у черенков) в относительно высоких концентрациях. Ингибиторы синтеза белка и нуклеиновых кислот первую форму роста тормозят также в высоких, а вторую — в низких концентрациях. Природные фенольные ингибиторы (флоридзин, нарингенин, салициловая кислота и др.) способны выступать в опытах in vitro в качестве разобщителей окислительного и фотосинтетического фосфорилирования. [c.201]

Тот факт, что при инкубации ткани печепи с тироксином увеличивается интенсивность дыхания и теплообразования и не изменяется концентрация АТР, согласуется с утверждением, что тироксин является разобщителем окислительного фосфорилирования. Разобщающие агенты понижают отношение Р/О в тканях это заставляет ткани увеличивать интенсивность дыхания, чтобы удовлетворить потребность в АТР. Наблюдаемое выделение тепла могло быть обусловлено также повышением скорости утилизации АТР тканью, стимулированной тироксином. В такой ткани возросшая потребность в АТР удовлетворяется за счет повышения уровня окислительного фосфорилирования (дыхания), что сопровождается выделением тепла. Несмотря на многочисленные исследования, детали регуляции тиреоидными гормонами скорости аэробного метаболизма остаются загадкой. [c.1000]

Значительное число работ посвящено влиянию фенольных соединений на процессы окислительного фосфорилирования в качестве разобщителей [75—79] имеются также данные о том, что фенольные соединения являются природными кофакторами фотосин-тетического фосфорилирования [80, 81]. Однако механизм участия фенольных соединений в этих важнейших процессах жизнедеятельности ждет дальнейших исследований. [c.125]

Хемиосмотическая гипотеза Митчелла связывает образование АТФ из АДФ с возникновением отрицательного градиента pH в хлоропластах но отношению к внешней среде при транспорте электронов под действием света (протонная помпа) [49]. Трансмембранный градиент pH в хлоропластах создает электрохимический потенциал, обеспечивающий фосфорилирование. Ингибиторы фосфорилирования и так называемые разобщители (среди них ионы аммония) могут уменьшить трансмембранный градиент pH из-за повышения проницаемости мембран хлоропластов, а не разрушать промежуточный X. Доводом в пользу хемиосмотической гипотезы является то, что синтез АДФ—>-АТФ возможен и в темноте, без всякого действия света, если в изолированных хлоропластах создать искусственно градиент pH [50]. Для этого их сначала помещают в раствор с низким pH, а затем быстро в раствор с высоким pH. Существует мнение о конкурентном образовании АТФ и трансмембранного протонного градиента из макроэргиче-ского соединения X [c.34]

Специфическп.ми разобщителями окислительного фосфорпли-рованпя являются дпнптрофенольвые соединения. Угнетают окислительное фосфорилирование применяемые за рубежом ротенон и мышьяковые препараты [1]. Механизм и места действия этих инсектицидов неодинаковы. [c.33]

Гербициды с Ьо при концентрации менее 1—2 мМ/л — это типичные ингибиторы фотосинтеза. К гербицидам, обеспечивающим 507о-ное ингибирование фотосинтеза в концентрации 20—50 мМ/л, принадлежат разобщители дыхания и фосфорилирования, а такие вещества, как профам и хларпрофам с Ьо при высоких концентрациях, улсе не могут быть отнесены к ингибиторам фотосинтеза. [c.59]

В присутствии некоторых веществ наблюдается разобщение окислительного фосфорилирования, при котором органический субстрат окисляется, но АТР не синтезируется, а гидролизуется до ADP и ионов фосфата. Разобщители окислительного фосфорилирования принадлежат к двум группам ионофоров одни из них переносят протоны, а другие — ионы щелочных металлов. В первую группу входят анионы, представленные в табл. И. Поскольку отрицательный заряд таких анионов распределен по всей молекуле, они могут пересекать липидную часть митохондриальной мембраны в направлении увеличения электрического потенциала. При попадании в межмембранный объем с высокой концентрацией ионов водорода анионы трансформируются в недиссоци-ированную форму кислоты и в этой форме переносятся обратно в матрикс. Там от молекулы отщепляется протон, захваченный в межмембранном объеме. [c.247]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология