Трансмембранный перенос

Важную роль в регуляции внутриклеточного обмена играет компартментализация, т. е. разграничение метаболизма в разных пространственно разграниченных мембраной участках клетки (компартментах). Избирательная проницаемость мембран определяет судьбу ряда метаболитов. Скорость трансмембранного переноса веществ, их взаимодействие с мембраной служат сигналом для изменения состояния клетки, направленности в ней метаболических путей (табл. 27.1). [c.448]

Простая диффузия происходит без участия мембранного белка. Скорость простой диффузии хорошо описывается обычными законами диффузии для веществ, растворимых в липидном бислое она прямо пропорциональна степени гидрофобности молекулы, т. е. ее жирорастворимости, а также градиенту концентрации. Механизм диффузии водорастворимых веществ менее изучен. Перенос вещества через липидный бислой, например таких соединений, как этанол, возможен через временные поры в мембране, образованные разрывами в липидном слое при движении мембранных липидов. По механизму простой диффузии осуществляется трансмембранный перенос газов (например, [c.308]

Известны другие механизмы активного транспорта аминокислот через плазматическую мембрану. Так, А. Майстером предложена оригинальная схема трансмембранного переноса аминокислот, получившая название у-глута-мильного цикла. [c.366]

Реакции- синтеза и гидролиза АТФ катализируются АТФ-синтетазным комплексом, локализованным во внутренней мембране митохондрий. Обе реакции сопряжены с трансмембранным переносом Н+. Н+—АТФаза митохондрий сердца быка состоит из фактора и мембранного компонента / о- Фактор Р может быть отделен от мембраны и катализировать гидролиз АТФ в растворе. Реакция синтеза АТФ, сопряженная с трансмембранным переносом Н+, протекает только в том случае, когда фактор Р связан с мембраной. Мембранный компонент АТФ-синтетазного комплекса образует протонный канал , обеспечивая транспорт Н+ с внешней стороны митохондриальной мембраны к фактору Р, где находится активный центр фермента. [c.474]

До настоящего времени структура и механизм функционирования транспортных белков изучены недостаточно, что в значительной степени связано с трудностью их выделения в солюбилизированной форме. По-видимому, наиболее распространенным путем трансмембранного переноса веществ по механизму облегченной диффузии является транспорт с помощью каналообразующих веществ. [c.310]

Все известные системы транспорта у прокариот можно разделить на два типа первичные и вторичные. Разобранные выше примеры трансмембранного переноса с участием окислительновосстановительной петли , бактериородопсина или в результате гидролиза АТФ, катализируемого Н —АТФ-синтазой, происходящие за счет химической энергии или электромагнитной энергии света, относятся к первичным транспортным системам (рис. 26, А). В результате их функционирования на мембране генерируется энергия в форме А]1н+, которая, в свою очередь, может служить движущей силой, обеспечивающей с помощью индивидуальных белковых переносчиков поступление в клетку необходимых веществ разной химической природы и удаление из нее конечных продуктов метаболизма. Устройства, с помощью которых осуществляется трансмембранный перенос веществ по градиенту Дрн+ или одной из его составляющих, относятся к вторичным транспортным системам (рис. 26, Б). [c.103]

Облегченная диффузия обьино характерна для водорастворимых веществ углеводов, аминокислот, метаболически важных органических кислот, некоторых ионов. Путем облегченной диффузии осуществляется также транспорт стероидных гормонов, ряда жирорастворимых витаминов и других молекул этого класса. Практически направленные потоки веществ в клетке путем простой и облегченной диффузии никогда не прекращаются, поскольку вещества, поступившие в клетку, вовлекаются в метаболические превращения, а их убыль постоянно восполняется путем трансмембранного переноса по градиенту концентрации. [c.310]

Трансмембранный перенос может осуществляться по типу унипорта, сим-порта или антипорта. [c.313]

В отличие от каталитическои части, функциональная роль субъединиц Р исследована гораздо хуже. Наиболее изученной является субъединица с. Именно этот белок является мишенью для D , поэтому его обычно называют D -связывающим белком, а из-за его растворимости в органических растворителях — протеолипидом в настоящее время ни у кого не вызывает сомнения тот факт, что он непосредственно вовлечен в процесс трансмембранного переноса протонов. Субъединица Ь, возможно, формирует на мембране центр связывания F и, вероятно, совместно с протеолипидом участвует в образовании протон-проводящего пути в сопрягающей мембране. Функциональная роль третьей субъединицы Ри остается пока невыясненной. [c.620]

Практически направленные потоки веществ в клетке путем простой и облегченной диффузии никогда не прекращаются, поскольку вещества, поступившие в клетку, вовлекаются в метаболические превращения, а их убыль постоянно восполняется путем трансмембранного переноса по градиенту концентрации. [c.48]

На основании полученных в последнее время данных предполагают, что разность pH и мембранный потенциал могут сформироваться и без фактического переноса Н+, за счет так называемого трансмембранного переноса электронов. В нормальных условиях процесс переноса и синтез АТФ сопряжены между собой. [c.51]

Трансмембранный перенос. Различают 4 способа переноса вещества через мембрану. [c.102]

Аналогичное образование внеплоскостной слабой Р—О связи с карбоксилом происходит и на стадии 5 б в белке в состоянии Е2- Тем самым облегчается последующее дефосфорилирование 2 Р на стадиях б, 7, сопряженное с трансмембранным переносом Kf Kj и возвращением белка в исходное состояние Ei. [c.153]

Цитохромоксидаза представляет собой сложный белковый комплекс, в состав которого входит по меньшей мере 8 индивидуальных полипептидов. Во внутримолекулярном переносе электронов участвуют простетические группы фермента гемы а и з, а также 2 атома меди ua и ub. Трансмембранный перенос электронов от цитохрома с к молекулярному кислороду сопровождается векторным переносом протона из матрикса митохондрий в межмембранное пространство. Разность электрохимических потенциалов ионов водорода, генерируемая в цитохромоксидазной реакции на мембране митохондрий, может быть использована для синтеза АТФ. [c.432]

Схема трансмембранного переноса протонов в фотосинтетической мембране [c.215]

ТРАНСМЕМБРАННЫЙ ПЕРЕНОС МАЛЫХ МОЛЕКУЛ [c.138]

Влияние на структуру мембраны представляет один из наиболее важных путей, которым электрическая полярность может регулировать протекание многих мембранных процессов. Наиболее отчетливо это выявляется в отношении процессов мембранного транспорта. Конечно, если говорить о транспорте заряженных веществ (ионов), то электрическое поле может непосредственно действовать на него через электрофоретическую компоненту трансмембранного переноса. Однако поскольку такой перенос осуществляется в конкретных структурных условиях, то и в этом случае влияние на структуру оказывается иногда решающим. [c.75]

Один из методов получения субмитохондриальных частиц (СМЧ) основан на обработке предварительно выделенных интактных митохондрий ультразвуком. Полученные таким способом СМЧ представляют собой замкнутые везикулы, образованные внутренней мембраной митохондрий. Формирование везикул под действием ультразвука происходит таким образом, что обращенная в матрикс интактных митохондрий поверхность внутренней мембраны становится наружной, обращенной в окружающую среду поверхностью мембраны СМЧ. Такое изменение ориентации мембраны делает СМЧ весьма удобным, а иногда и единственно пригодным объектом для изучения механизма реакций, протекание которых в интактных митохондриях опосредовано (и может контролироваться) трансмембранным переносом веществ. Препараты СМЧ широко используются, в частности, при изучении АТФ-синтетазного комплекса, активный центр которого в этом объекте экспонирован в окружающую среду и свободно доступен для субстратов и продуктов катализируемой им реакции. [c.408]

Минер, обмен. Под минер, обменом понимают процессы усвоения, превращ. и выведения организмом неорг. в-в. Поскольку такие неорг. в-ва, как вода, СОг, фосфаты, сульфаты, иод и др., включаются при О.в. в орг. соед., между орг. и минер, обменами четкая граница отсутствует. Наиб. уд. вес в минер, обмене занимает водно-солевой обмен, в к-ром принимают участие катионы (Ка , К" , Са " , Mg ) и анионы (СГ, НРО , НСО , 80 ). В результате активного трансмембранного переноса ионы Ка непрерывно удаляются из клеток в межклеточную среду, а замещающие их ионы концентрируются внутри клеток. Ионы Са у животных участвуют в проведении нервного импульса, поэтому постоянство их концентрации в организме имеет существ, значение для нормального функционирования нервной системы. У позвоночных животных Са и фосфат [c.316]

Антибиотики 222 и 223, так же как и многие другие природные ионофоры, по характеру связьгеания катиона и по определяющему этот характер типу структуры подобны краун-эфирам. Действительно, открытие краун-эфиров дало в руки исследователей долгожданные искусствение модели для изучения селективности связывания катионов и их эффективного межфазного переноса из воды в органический растворитель (или в липофильную мембрану). Поэтому неудивительно, что открытие Педерсена сразу же было воспринято как прорыв в понимании биологического явления трансмембранного переноса ионов. Уже через несколько месяцев многочисленные исследования были направлены на дизайн искусственных мультидентатных комплексонов как моделей для изучения механизма действия природных ионофоров и связи их активности со структурой. Конечная цель таких исследований — создание искусственных аналогов природных соединений с перспективой их применения в медицине. [c.474]

Известно несколько реакций, генерирующих Ар,н+. У разных групп прокариот от 1 до 3 из них локализованы в дыхательной цепи. На 2 или 3 этапах АЦн+ генерируется в темновых реакциях переноса электронов в фотосинтетической цепи. Образование АЦн+ происходит при гидролизе АТФ в Н -зависимой АТФ-синтазной реакции. К числу устройств, генерирующих АДн+ посредством трансмембранного переноса Н , относится бактериородопсин галофильных архебактерий. У некоторых фупп прокариот обнаружена локализованная в мембране неорганическая пирофосфатаза, катализирующая расщепление и синтез пирофосфата. Расщепление последнего приводит к генерированию АДн+- Наконец, источником АДн+ на ЦПМ прокариот могут быть процессы, связанные с выделением во внешнюю среду продуктов брожения, транспорт которых через мембрану происходит вместе с протонами. [c.102]

В функционировании биоэнергетических систем важное место принадлежит транспорту протонов. Перенос электронов в энергосопрягающих мембранах митохондрий, хлоропластов и бактерий сопровождается трансмембранным переносом Н+ и образованием градиента электрохимического потенциала этого иона А[ан+5 который включает электрический (мембранный потенциал) и концентрационный (градиент pH) компоненты [c.162]

Способы получения архебактериями энергии включает бес-хлорофилльный фотосинтез, брожение, аэробное и анаэробное дыхание, при котором конечными акцепторами электронов могут быть СО2 и другие С,-соединения, молекулярная сера, N0 , Ре " и Мо . У организмов, получающих энергию с использованием электронного транспорта, в качестве электронпереносящих компонентов обнаружены ферредоксины, хиноны, цитохромы. Электронный транспорт сопряжен с трансмембранным переносом протонов. Механизм окислительного фосфорвдирования архебактерий соответствует хемиосмотическому принципу и сходен с аналогичным механизмом эубактерий и митохондрий. В то же время следует подчеркнуть, что архебактериям свойственны типы энергетического метаболизма, не встречающиеся у эубактерий и эукариот. Это бесхлорофилльный фотосинтез и особый тип анаэробного дыхания, в процессе которого происходит образование метана. [c.415]

Образование экзоцитозных пузырьков может происходить ритмично, с постоянной скоростью, поглощая внеклеточную жидкость и содержащиеся в ней компоненты. В ряде случаев инициирующим фактором образования везикулы является контакт с определенным веществом или это становится возможным благодаря наличию в мембране специфических рецепторов, улавливающих комплементарные к ним лиганды. Во впячивании мембраны и формировании пузырьков важная роль принадлежит ряду белков. Из них наиболее изучен белковый комплекс — кларитин. В сокращении мембран принимают участие сократительные белки актин и миозин, сходные с подобными белками мышечной ткани. Поскольку функционирование сократительных белков нуждается в энергии АТФ, процесс эндоцитоза можно отнести к механизму активного трансмембранного переноса веществ. [c.314]

Кроме того, доноры 5Н->групп перспективны для использования в регуляции трансмембранного переноса калия и натрия. Так, для устранения гликозидной интоксикации успешно был использован унитиол в условиях продолжающейся терапии сердечными глико-зидами. В этой связи целесообразно испытание других источников 8Н-групп, способных избирательно концентрироваться в сердечной мыице. [c.125]

После того как было обнаружено, что адено-зинтрифосфатазы (АТФ-азы) мембран животных клеток принимают участие в трансмембранном переносе натрия и калия [142], были предприняты попытки выявить такую же связь и для растительных клеток. Ферменты животного происхождения активируются как калием, так и натрием и чувствительны к действию [c.264]

Основным источником энергии для эритроцитов является глюкоза. В мембране эритроцита находятся переносчики глюкозы (гли-кофорин GLUT-1 с К = 1-2 ммоль/л. Для оценки трансмембранного переноса определяют убыль глюкозы из среды инкубации, содержащей эритроциты. [c.108]

При связывании инсулина с рецептором происходит следующее повышается трансмембранный перенос в клетку глюкозы, аминокислот, катионов, жирных кислот изменяется конформация комплекса инсулин — рецептор , и этот комплекс проникает внутрь клетки (интернализация) генерация одного или нескольких сигналов в виде вторичных посредников, в качестве которых может выступать и сам инсулин, а также ионы кальция, циклические нуклеотиды, перекись водорода, отщепленные от мембраны пептиды, продукты метаболизма фосфатидилинозитолов, моновалентные катионы, тирозинкиназа. [c.390]

Изложены физико-химические основы мембранных процессов различного типа (электродиализ и электролиз, обратный осмос и ультрафильтрация, газоразделение). Рассмотрен трансмембранный перенос ионов и молекул в квазиравновесных и в сильно не )авновесных условиях, выявлены зависимости функциональных свойств мембран от их субмикроструктуры, намечены пути создания мембран с требуемыми параметрами, сопоставлены процессы переноса в синтетических и биологических мембранах. [c.239]

Природа взаимодействия между АТРазой и компонентами дыхательной цепи неясна. Высказывалось предположение, что оно осуществляется благодаря образованию интермедиато [493], и косвенные данные, полученные на основании спектральных исследований, действительно указывают на то, что некоторые цитохромы могут претерпевать изменения в процессе катализируемых ими реакций, связанных с запасанием энергии [1187]. Важную роль в осуществлении этого взаимодействия может играть близость расположения АТРазы и компонентовдыхательной цепи, встроенных в мембрану митохондрий, поскольку благодаря ему могут происходить взаимозависимые конформационные изменения соответствующих компонентов, которые в свою очередь могут послужить основой для синтеза АТР при окислительном фосфорилировании [512, 4320]. Согласно другой точке зрения, взаимодействие является не столь прямым и осуществляется благодаря формированию электрохимического градиента протонов. Митчелл предположил, чт синтез АТР связан с трансмембранным переносом протонов и что фермент митохондрий может быть специализированной формой катионпереносящих АТРаз, наличие которых установлено в разных мембранах [3184], С учетом всего этого были предложены различные гипотетические механизмы [3185, 5263]. [c.79]

Известно, что трансформация энергии в мембранах хлоропластов, митохондрий, хроматофоров происходит за счет сопряжения трех главных процессов электронного транспорта с окислением субстрата [Jo,Ao), трансмембранного переноса протонов (7н,Арн) и фосфорилирования АДФ с образованием АТФ (Jp, p). Ключевую роль здесь играет трансмембранная циркуляция протонов, которая индуцируется переносом электоронов и в свою очередь используется для синтеза АТФ (подробнее см. гл. XXIV). Общая система состоит из трех феноменологических уравнений [c.135]

Механизмы переноса протона. Современные модели переноса протона в цикле Бр основаны на представлениях о двух протонных каналах, связывающих ретиналь с внутренней и наружной сторонами мембраны. Ретиналь служит своего рода молекулярным переключателем, регулирующим общий трансмембранный перенос протонов по цитоплазматическому и периплазматическому каналам (рис. XXIX.6). Первичным акцептором протона от шиффова основания является Асп 85. Груп- [c.396]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология