Уабаин и перенос ионов

Рис. 42.17. Стехиометрия Na , К -насоса. Насос переносит три иона Na+ из клетки и два иона в клетку на каждую молекулу АТР, гидролизуемую до ADP мембраносвязанной АТРазой. Уабаин и другие сердечные гликозиды блокируют насос при введении их во внеклеточную среду.

Перенос ионов характеризуется стандартными константами скорости реакции, йа+, i-, которые можно идентифицировать с проницаемостями мембраны для этих ионов. Этот простой подход приводит к тому же результату, что и подход Ходжкина, Хаксли и Катца. Уравнение (3.25) удовлетворительно согласуется с полученным экспериментально значением мембранного потенциала покоя, если предположить, что проницаемость мембраны для выше, чем для Na+ и СГ, так что отклонение от потенциала Нернста для ионов калия не очень велико. В то же время проницаемость для других ионов не пренебрежимо мала. Следовательно, аксон в состоянии покоя должен терять ионы К% а внутри мембранная концентрация Na соответственно должна расти. Этого, конечно не произойдет в присутствии активной Na , K -АТРазы, переносящей калиевые ионы из межклеточной жидкости в аксон и ионы натрия в противоположном направлении. Поскольку этот вид переноса не связан с протеканием тока и не влияет на мембранный потенциал, его п мяято называть электронейтральным насосом. Кроме того, активный транспорт может происходить и не на основе обмена ион за ион . Функционирование такого электрогенного насоса, изменяющего мембранный потенциал, наблюдается, например, при выдерживании мышечного волокна в безкалиевой среде, обогащенной натрием. При этом в результате обмена внутриклеточного калия на внеклеточный натрий волокно загружается ионами натрия. После возвращения волокна в среду, которая по составу соответствует обычной межклеточной жидкости, натрий выводится из клеток активным транспортом до такой степени, что мембранный потенциал сдвигается к более отрицательным значениям (происходит гиперполяризация клеточной мембраны). Гиперполяризацию можно снять уабаином [31]. [c.235]

Эти эксперименты неопровержимо доказали, что АТР поставляет энергию для перекачивания ионов натрия и калия через плазматическую мембрану тем не менее оставалось непонятным, как именно гидролиз АТР связан с транспортом ионов. Дальнейшие исследования показали, что концевая фосфатная группа АТР в присутствии Na" переносится на остаток аспарагиновой кислоты в молекуле АТРазы. Связанная с АТРазой фосфатная группа затем гидролизуется в присутствии К", и именно этот последний этап ингибируется уабаином. Na"-3aBH nMoe фосфорилирование сопряжено с изменением конформации АТРазы, что приводит к выведению натрия из клетки. Наоборот, К"-зависимое дефосфорилирование, осуществляемое вслед за этим, обусловливает транспорт ионов калия внутрь клетки и возвращение АТРазы в первоначальное состояние (рис. 6-49). [c.385]

А. содержатся в животных, растениях и микроорганизмах. Многие А. связаны с мембранами клеток и клеточных органелл (транспортные А., АТФ-синтетазы митохондрий, хлоропластов и микроорганизмов). Функционирование таких А. сопряжено с переносом в-в через мембраны. Ингибиторы А. митохондрий-оловоорг. соед., ионы N3, нек-рые антибиотики (напр., ауромнцин) Ыа - и К-зависимых А. клеточных мембран-уабаин, или строфантин О А. миозина-реагенты, образующие с меркаптогруппой тиоляты (напр., соли тяжелых металлов). [c.33]

Первые успехи в исследовании Ма , К+-АТФазы принадлежат Дж. С.Скоу (1957). Он изучал расщепление АТФ в препаратах мембран из нервов краба и показал, что гидролиз значительной части АТФ зависит от совместного действия ионов Ма и К. Стимулируемая ионами Ма и К+-АТФазная активность подавляется уабаином. Повышение концентрации уабаина оказывало одинаковое подавляющее действие как на транспорт Ма , так и на активность АТФазы. Результаты количественных измерений показали, что при гидролизе одной молекулы АТФ происходит транспорт двух ионов К внутрь клетки и выведение трех (иногда двух) ионов Ма из клетки. Таким образом, сложилось представление, что Ма -насос представляет собой локализованную в плазматической мембране клетки ферментную систему, осуществляющую перенос Ма из клетки во внеклеточную среду, а К — в обратном направлении. Насос транспортирует ионы Ма против градиентов электрохимических потенциалов за счет сопряжения ионообменных процессов с гидролитическим расщеплением АТФ Mg2+-зависимой Ма , К+-стимулируемой АТФазой. [c.151]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология