Кальциевые насосы также Кальциевый

Проблемы, связанные с молекулярными основами превращений химической энергии АТФ в механическую энергию процессов сокращения и движения, чрезвычайно сложны [3, 15]. Это объясняется тем, что вне живого организма отсутствуют примеры непосредственного превращения химической энергии в механическую. Механическая работа может быть представлена сокращением мышц, а также движениями ресничек и жгутиков у простейших. Большинство клеток содержат сократительные нити (фибриллы), которые осуществляют организацию содержимого клетки, движение и перенос клеточных веществ, процессы клеточного деления и т. д. В качестве примера преобразования энергии АТФ в механическую работу можно привести процессы мышечного сокращения, связанные с использованием энергии АТФ [3, 15, 18], при этом важную функцию выполняют белковые компоненты мышечных клеток — комплекс миозина и актина, названный актомиозином. Актомиозин и его компонент миозин обладают АТФ-азной активностью, т. е. способны гидролизовать концевую фосфатную группу АТФ. Однако АТФ-азную активность актомиозина стимулируют ионы Mg +, а миозина — ионы Са +. Сигналом для сокращения мышц является электрический импульс, приходящий из двигательного нерва через нервномышечное соединение. До получения импульса по обе стороны мембраны (сарколемма) мышечной клетки поддерживается, разность потенциалов (с наружной стороны имеется избыточный положительный заряд). При распространении импульса по мембране разность потенциалов сразу исчезает. Считают, что это является результатом резкого повышения проницаемости мембраны для ионов К+, Na+ и Са2+ при этом направление потоков ионов вызывает разряд трансмембранного потенциала. После этого мембрана вновь возвращается в поляризованное состояние, а ионы Са + входят внутрь саркоплазматической сети мышечной клетки. Подобный перенос ионов Са + осуществляется за счет свободной энергии гидролиза АТФ (АТФ-азный кальциевый насос мембраны). Поставщиками АТФ в мышечных клетках служат как гликолиз, так и дыхание. Однако при нарушении этих процессов мышца (скелетная мышца позвоночных животных) при стимуляции продолжает сокращаться благодаря тому, что в ней содержится богатое энергией вещество — креатинфосфат (см. стр. 416), концентрация которого более чем в 4 раза превышает концентрацию АТФ. В мышце идет реакция [c.430]

Метаболический насос, осуществляющий обмен одного иона Ыа+ на один ион К- - (именно такой насос изображен на рис. 6.10), поддерживает концентрационные градиенты ионов по обе стороны мембраны, но не вносит вклада в создание мембранного потенциала. Однако если обмен ионов не осуществляется в пропорции 1 1, то такой насос участвует в формировании потенциала покоя. Подобные ионные насосы называются электрогенными. В эксперименте, представленном на рис. 6.9, исследовался именно электрогенный насос, поскольку Ыа/К-обмен происходит в пропорции 3 2. В этом опыте насос активировался лишь после возбуждения. Однако в настоящее время выявлено множество клеток, мембранный потенциал которых даже в состоянии покоя в некоторой степени создается электрогенными насосами. Большинство подобных работ было проведено на крупных клетках беспозвоночных, в частности моллюсков. В настоящее время выявлены и изучены не только натриевые и калиевые, но также кальциевые и хлоридные насосы. Роль Са + в жизнедеятельности клетки чрезвычайно велика (мы рассмотрим функции этого иона в дальнейшем). [c.145]

Повреждение мембран также негативно влияет на активность иммобилизованных ферментов, т. е. ферментов, встроенных в мембраны. Эти ферменты могут полноценно функционировать только при наличии неповрежденной, целостной мембраны. Например, при мышечной работе может снижаться активность кальциевого насоса -фермента, встроенного в мембрану цистерн и обеспечивающего транспорт ионов кальция из саркоплазмы внутрь цистерн. Другой [c.157]

В основе коагуляционного (сухого) некроза лежат процессы денатурации белков с образованием труднорастворимых соединений, которые могут длительное время не подвергаться гидролизу. В сердечной мышце коагуляционный некроз (восковидный, ценкеровский некроз) является наиболее частым видом патологии. Одна из важных причин коагуляционного некроза — потеря сократительной способности кардиомиоцитов вследствие ацидоза, возникающего при повреждении мембран мышечных клеток, и нарушения функций кальциевых насосов. Наступает атония сердечной мышцы. При этом возрастает давление интерстициальной ткани, а тромбоз, вызывающий коагуляционный некроз, уменьшает внутримышечное кровообращение, что ведет к ишемии. Для этого вида повреждения характерна релаксация кардиомиоцитов. В области повреждения (инфаркта) заметны ранняя ацидофилия цитоплазмы, уплотнение ядер, инфильтрация полиморфно-ядерными лейкоцитами и образование лейкоцитарного вала. Во внутренней части некротической зоны кардиомиоциты утончены и удлинены. Их адра постепенно исчезают, поперечная полосатость миофибрилл некоторое время сохраняется. Этот вид некроза может быть также назван атонической смертью миоцитов. [c.95]

Устойчивая адаптация достигается различными комбинациями в функциональных сдвигах. Например, адаптация к гипоксии может достигаться за счет комбинаций в активизации дыхания и кровообращения и т.д. Возрастает мощность систем адаптации, которые на клеточном уровне являются общими для всех тканей. Клетка гипертрофируется, увеличивается количество митохондрий, капилляров, активизируется работа кальциевого насоса. В целом совершенствуется система ее энергообеспечения. В клетке активизируется синтез белков и нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), в ней реализуется взаимосвязь между формой и функцией, а также генетического аппарата с функцией (Ф.3.Меерсон, 1988). [c.202]

Смазка 1-13 жировая (ГОСТ 1631—65). Приготовляется загущением минерального масла натриево-кальциевым мылом касторового масла (22%). Температура каплепадения смазки не ниже 120°С. Смазка содержит до 0,75% воды, которая служит модификатором и стабилизатором структуры. Применяется для смазывания роликовых и шариковых подшипников ступиц колес, водяного насоса, первичного вала коробки передач автомобилей, роликовых подшипников мощных электродвигателей и динамомашин. До разработки смазки 1-ЛЗ широко использовалась для смазывания роликовых подшипников железнодорожных вагонов [231]. Обладает хорошей морозостойкостью, обеспечивая работу подшипников качения при температурах от —40 °С, а также довольно высокой теплостойкостью. [c.244]

Смазка 1-13 (ГОСТ 1631-52) готовится на средневязких маслах, загущенных натриевыми мылами касторового масла (18%). В с.мазку вводится небольшое количество (2%) кальциевых иыл касторового масла. Смазка 1-13 предназначена для применения в тяжело нагруженных подшипниках качения. Она используется для букс электровозов и вагонов метро, в подшипниках мощных электромоторов и т. п. Картами смазки тяжелых грузовых автомашин и автобусов предусмотрено ее применение (иногда наряду с солидолами) в некоторых узлах трения автомобилей. К этим узлам в первую очередь относятся подшипники водяного насоса и первичного вала коробки передач, а также ступицы колес, т. е. узлы трения с высокими рабочими температурами. Смазка 1-13 имеет высокий предел прочности при повышенных температурах. Температура каплепадения этой смазки равняется 120°. Поэтому применение смазки возможно до температур 90—100°. Высокая вязкость смазки 1-13, при 0° и 10 сек достигающая 4—6 тыс. пуаз, ограничивает ее применение при отрицательных температурах. К недостаткам смазки относится плохая водоупорность, что может приводить к ее вымыванию из узлов трения. Для замены смазки 1-13 могут быть использованы жировые консталины. [c.430]

Кальциевый баббит является хорошим заменителем баббита Б16, так как обладает более высокими механическими свойствами, большей пластичностью, меньшим коэфициентом трения и меньшим износом, большим сопротивлением ударным нагрузкам и хорошей обрабатываемостью. Благодаря высоким механическим свойствам кальциевый баббит может применяться в подшипниках машин с удельным давлением до 200 кг/см . В основном он применяется для изготовления подшипников железнодорожного транспорта, а также для заливки подшипников прокатных станов, нефтяных двигателей, центробежных насосов, вентиляторов и пр. [c.440]

Применение эмульсии на автоматах оказалось возможным только после уплотнения зазоров трущихся частей и установки соответствующих сальников в насосах для охлаждения, полного отключения циркуляционной системы смазки (перехода на ручную смазку автомата), а также частичного заполнения основных подшипников кальциевой смазкой, не растворяющейся в воде и образующей, таким образом, пластический затвор, предотвращающий проникновение эмульсии в смазочную систему. [c.75]

Быстрая диссоциация комплексов кальций — белок служит ме-ланизмом переключения активности белка. Рассмотрим теперь внутриклеточные процессы, происходящие после того, как прекращается действие раздражения (нервных импульсов или присоединения гормонов). Метаболические процессы прекратятся с запаздыванием по времени порядка секунд после того, как содержание циклического АМР или ионов Са понизится ниже критической величины (табл. 11,1). В отличие от этого сократительный аппарат выключается в интервале 10—20 мс путем удаления ионов кальция из тонких нитей. Скорость этого процесса свидетельствует об эффективности саркоплазматического ретикулума как кальциевого насоса [701]. С другой стороны, наличие этой сложной системы, которая предназначена исключительно для поглощения и освобождения ионов Са , позволяет предположить, что ионам Са присущи уникальные свойства в отношении функций переключения. На это указывает также тот факт, что ионы Са принимают участие во многих других физиологических процессах в качестве посредников между поступающими раздражениями и клеточными реакциями [615], например, в светочувствительных клетках [c.290]

Причиной высвобождения ацетилхолина является деполяризация нервного окончания в результате достигающего его потенциала действия. Однако в отсутствие ионов кальция во внеклеточном пространстве высвобождения медиатора не происходит. Мы уже упоминали, что ионы кальция влияют и на пороговую величину потенциала действия. Сейчас кажется очевидным, что они играют ключевую роль в химической синаптической передаче. Деполяризация нервного окончания увеличивает проницаемость мембраны для ионов кальция и, следовательно, их внутриклеточную концентрацию. Однако кальций, попадающий в нервное окончание, должен выделиться снова, если стимуляция Синапса временно прекращается. Имеются многочисленные доказательства того, что внутриклеточная концентрация кальция регулируется митохондриями и такими белками, как кальмодулин и кальциневрин (гл. 7). Митохондрии располагают очень эффективным кальциевым насосом, а ингибиторы митохондриальной функции вызывают, кроме того, количественное увеличение миниатюрного потенциала концевой пластинки, что также свидетельствует об ингибировании поглощения кальция митохондриями. Неясно, куда именно кальций переносится митохондриями с тем, чтобы они сами не перенасытились этими ионами. Еще меньше известно о молекулярном механизме кальциевой стимуляции высвобождения медиатора. Высказаны соображения о вкладе актомиозиниодобного комплекса, но экспериментальных доказательств этого еще нет. Зависимость кальциевого эффекта от его концентрации показывает, что несколько ионов (возможно, четыре) кооперативно активируют высвобождение кванта медиатора. Ионы Mg + конкурируют с [c.200]

Обычно молочная кислота в больших количествах образуется в организме при выполнении физических нагрузок субмаксимальной мошности. Накопление лактата в мышечных клетках существенно влияет на их функционирование. В условиях повышенной кислотности, вызванной нарастанием концентрации лактата, снижается сократительная способность белков, участвующих в мышечной деятельности, уменьшается каталитическая активность белков-ферментов, в том числе АТФазная активность миозина и активность кальциевой АТФазы (кальциевый насос), изменяются свойства мембранных белков, что приводит к повышению проницаемости биологических мембран. Кроме того, накопление лактата в мышечных клетках ведет к набуханрпо этих клеток вследствие поступления в них воды, что в итоге уменьшает сократительные возможности мышц. Можно также предположить, что избыток лактата внутри миоцитов связывает часть ионов кальция и тем самым ухудшает [c.168]

Постоянная работа сети саркоплазматического ретикулума сердца по созданию более чем 1000-кратного градиента Са + по обе стороны мембраны требует поддержания концентрации АТФ около активного центра АТФазной молекулы на достаточно высоком уровне. Несмотря на то что доля энерготрат, приходящихся на систему кальциевого насоса, от общего потребления энергии сердечной клеткой невелика, в случае полной блокады синтеза АТФ его расщепление ретикулярной АТФазой произошло бы за 1—2 мин. Самый факт локализации ретикулярной сети в непосредственной близости от других структур (миофибриллы), также потребляющих энергию, предполагает, что в определенных участках клетки может наступить истощение фондов АТФ [c.71]

В дополнение к традиционным внутриклеточным системам кальциевых насосов эндоплазматической сети и митохондрий, свойственным животным клеткам, зрелые расЛтельные клетки содержат также крупную Са-аккумулирующую органеллу — центральную вакуоль, занимающую от 10 до 90% клеточного пространства. В вакуолях запасаются ионы, сахара, органические кислоты и гидролитические ферменты. Концентрация Са + в вакуоли может достигать нескольких миллимолей на 1 л. Хотя в пластидах концентрация Са + еще выше (до 15 ммоль/л), очевидно, что из-за большого объема именно центральная вакуоль осуществляет функцию аккумуляции и хранения основной части клеточного Са . Большая часть Са2+, сосредоточенного в центральной вакуоли, не может мобилизоваться и поступать в цитоплазму ввиду того, что в вакуоли высока концентрация оксалата, с которым Са + образует малорастворимый комплекс. [c.107]

Первые варианты установок непрерывного действия предложены в 30-х годах, но практический интерес представляют их более поздние и совершенные варианты. В ЩР апробирована пилотная установка получения натриевых и кальциевых смазок непрерывным способом (рис.10) [14]. Щелочь в виде водного или масляного раствора, наело и жиры подаются из сщьевых емкостей дозирующими насосами через соответствующие теплообменники в инжектор-смеситель, где осуществляется омыление жиров и диспергирование мыла в масле. Завершение омыления и обезвоживания смазки осуществляется в обогреваемой колонне-испарителе с тарелками сегментного типа, оборудованными дополнительным подогревом, а охлаждение - в трубчатом холодильнике. Предусмотрены гомогенизация и деаэрация смазки, а также автоматическое регулирование и периодический контроль качества исходных компонентов и готовой смазки. Некондиционная продукция должна перерабатываться на установке периодического действия. В промышленном варианте схема не осуществлене. [c.19]

Для смазки подшипников насосов и компрессоров применяются жидкие минеральные масла веретенное, турбинное, машинное, авиационное и другие, а также густые консистентные смазки (солидолы и консталиды). Густые смазки представляют собой смесь жидкого минерального масла с какими-либо загустителями (натриевыми и кальциевыми мылами жирных кислот, церезином, парафином и др.). [c.158]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология