Диффузия в регуляции

Инициация и регуляция транскрипции ДНК у эукариот с участием РНК-полимеразы в большей степени, чем у прокариот, зависит от множества других белков — факторов транскрипции, взаимодействующих с дискретными участками ДНК, образующих сложный эукариотический про.мотор. В районе промотора, прилегающего к сайту инициации транскрипции (кзп-сайту), обнаружены участки с характерными нуклеотидными последовательностями (мотивами), которые оказывают цис-действие на экспрессию близлежащего гена. Эти элементы могут взаимодействовать с РНК-полимеразой и другими белками-факторами транскрипции. Разные ядерные белковые факторы транскрипции, представляющие собой регуляторные белки, способны связываться с теми или иными нуклеотидными последовательностями ДНК, оказывая тем самым влияние На экспрессию разных генов. Такие белки, способные к диффузии [c.195]

В соединительной ткани протеогликаны образуют ряд монтажей последовательно возрастающей сложности, своего рода иерархии макромолекулярных агрегатов. Функции протеогликанов в соединительной ткани во многом определяются свойствами входящих в их состав гликозаминогликанов. Так, ионообменная активность гликозаминогликанов как полианионов обусловливает активную роль протеогликанов в распределении ряда катионов в соединительной ткани. Например, накопление кальция в очагах оссификации связано с одновременным накоплением хондроитинсульфатов, активно фиксирующих катионы кальция. Такие функции протеогликанов, как функция связывания экстрацеллюлярной воды и регуляции процессов диффузии, также в значительной мере зависят от свойств входящих в их состав гликозаминогликанов. [c.669]

Выход веществ из клетки. О выходе метаболитов в окружающую среду известно существенно меньще, чем о механизмах поглощения веществ клеткой. По-видимому, и выделение их из клетки тоже происходит как при участии транспортных систем, так и путем неконтролируемой диффузии. Вещества выходят из клетки тогда, когда в результате перепроизводства они накапливаются в ней, достигая концентраций, превышающих нормальный уровень. Накопление может быть следствием неполного окисления, нарушения регуляции или процессов брожения. [c.261]

Всякая живая клетка окружена мембраной, которая служит для защиты и регуляции внутриклеточной среды. Вещества проходят через мембраны по двум основным механизмам путем обычной диффузии (пассивный транспорт) и энергетически активированного переноса (активный транспорт). [c.64]

Процесс облегченной диффузии можно объясни гь с помощью механизма пинг-понг (рис. 42.16). Согласно этой модели, белок-переносчик может находиться в двух основных конформациях. В состоянии понг он экспонирован в раствор с высокой концентрацией вещества, и молекулы последнего могут связываться со специфическими участками. В результате конформационных изменений в белке участки связывания вместе с переносимым веществом экспонируются в раствор с низкой его концентрацией (состояние пинг ). Этот процесс полностью обратим, и суммарный поток вещества через мембрану определяется его концентрационным градиентом. Скорость, с которой растворенное вещество поступает в клетку, зависит от следующих факторов 1) трансмембранного концентрационного градиента 2) количества переносчика (ключ к регуляции) 3) быстроты связывания вещества с переносчиком 4) быстроты конформационных изменений нагруженного и ненагруженного переносчика. [c.141]

Как показано на рис. 1, имеется много биохимических реакций, результатом которых является чистая продукция протонного или гидроксильного эквивалента. Гомеостатическая регуляция внутриклеточного pH в клетках эукариотов сопровождается кислотной нагрузкой в результате метаболической и электрохимической диффузии протонов и транспорта протонных эквивалентов из клетки, что уменьшает кислотную нагрузку. Эти антагонистические процессы обеспечивают согласованный тонкий контроль физиологического остаточного pH клетки. [c.319]

За основу модели возьмем рассмотренную в разд. 5.8 систему пассивной регуляции темпов теплоотдачи механизмами типа диффузии (см. уравнение (5.83) и рис. 5.7). Это уравнение с учетом потерь тепла с испарением (—Wy) можно записать в виде [c.262]

Для того чтобы протекал ферментативный процесс, необходимо постоянное поступление в активный центр фермента субстратов и удаление продуктов. В растворе скорости этих процессов определяются простыми законами диффузии их можно ускорить или замедлить, изменяя температуру или вязкость растворителя. В клетке ферменты и субстраты могут быть разделены мембраной, и тогда любой фактор, оказывающий влияние на проницаемость мембран, может служить регулятором ферментативного процесса. Так, например, повышение проницаемости мембран митохондрий для жирных кислот под действием карнитина приводит к значительному ускорению процессов р-окисления, В ряде случаев такие регуляторы могут непосредственно связываться с субстратами или ферментом и тем самым изменять их компартментализацию, а в ряде случаев регулятор может взаимодействовать с другими структурами клетки и, изменяя проницаемость для субстратов или продуктов, вызывать дистанционную регуляцию ферментативных процессов. К числу последних могут относиться как внутриклеточные метаболиты (например, жирные кислоты, изменяя проницаемость мембран митохондрий для Н+ и Са +, могут влиять на сопряжение дыхания с фосфорилированием), так и специфические регуляторы, например, гормоны и медиаторы. [c.35]

Регуляция скорости поступления метаболитов в клетку. Лишь немногие вещества, подобно воде, свободно проникают мембраны посредством простой диффузии. На перенос веществ через мембрану влияют процессы двух типов. Концентрация многих растворимых метаболитов с низкой молекулярной массой выше в клетках, чем во внеклеточной крови или лимфе. Поэтому поступление таких метаболитов в клетки требует их переноса против концентрационного градиента. Активный транспорт, стало быть, представляет собой процесс с положительной ДС, для протекания которого требуется энергия в виде АТР. В других случаях перемещаемый материал движется внутрь по концентрационному градиенту, т. е. ДС отрицательна. Однако возможность такого пассивного транспорта обычно обусловлена специфическими механизмами мембраны (см. ниже). Эти транспортные системы не только обеспечивают постоянство внутриклеточного состава, но и принимают участие в процессах транспорта веществ через мембраны внутриклеточных органелл, например митохондрий (гл. 12). Ниже обсуждаются специфические аспекты транспортных процессов. [c.362]

Клеточные мембраны создают существенные ограничения для перемещения веществ, причем основным препятствием является гидрофобная зона мембраны. Однако мембраны не являются наглухо закрытыми перегородками. Одна из главных функций мембран — регуляция переноса веществ. Например, плазматическая мембрана должна впустить в клетку и удержать вещества, которые нужны клетке, и освободиться от ненужных. Через мембраны клетки в одно и то же время в обоих направлениях проходят сотни разных веществ. Различают три способа переноса веществ через мембраны простая диффузия, облегченная диффузия и активный транспорт. [c.207]

В последние полтора десятилетия в биологии произошли события, повлекшие за собой фундаментальные изменения наших представлений о функционировании самых различных биологических систем. Было обнаружено, что оксид азота - NO, является одним из универсальных и необходимых регуляторов функций клеточного метаболизма [1-12]. Неожиданно оказалось, что газ, и газ токсичный, молекула которого является, к тому же, свободным радикалом, соединением коротко-живущим и легко подвергающимся самым разнообразным химическим трансформациям, непрерывно ферментативно продуцируется в организме млекопитающих, оказывая ключевое воздействие на ряд физиологических и патофизиологических процессов. Оксид азота участвует в регуляции тонуса кровеносных сосудов, ингибирует агрегацию тромбоцитов и их адгезию на стенках кровеносных сосудов, функционирует в центральной и вегетативной нервной системе, регулируя деятельность органов дыхания, желудочно-кишечного тракта и мочеполовой системы. Существуют две стороны проблемы NO в организме млекопитающих. Первая - это образование NO в организме в недостаточных количествах, что приводит к ряду тяжелых последствий (сердечно-сосудистые, инфекционные, воспалительные заболевания, тромбозы, злокачественные опухоли, заболевания мочеполовой системы, мозговые повреждения при инсультах и др.). Другая, и не менее важная, сторона проблемы - продукция в организме избыточных количеств оксида азота. Из-за "вездесущей природы" NO, способного в результате простой диффузии проникать практически через любые биологические мембраны, слишком большой выброс этого медиатора приводит к целому ряду тяжелых патологических состояний. К таким болезням относятся септический шок (остро развивающийся, угрожающий жизни патологический процесс, обусловленный образованием очагов гнойного воспаления в органах и тканях), нейродегенеративные заболевания, различные воспалительные процессы. Поскольку хорошо известно, что генерация эндогенного NO в организме - результат окисления L-аргинина ферментами NO-синтазами, очевидно, что во избежание перепродукции этого соединения необходимо использование ингибиторов NOS. [c.30]

Мутации, обусловливающие конститутивное расщепление антиметаболитов. При этом клетка разрушает антиметаболит и тем самым обезвреживает его. С точки зрения отбора мутантов с нарушенной регуляцией интерес представляют только первые два типа мутаций. Дерепрессия синтеза анаболических ферментов и утрата способности подчиняться аллостерическому ингибированию часто приводит к перепроизводству й выделению в среду конечного продукта данного биосинтетического пути (метаболита). Для мутантной клетки это существенно потому, что метаболит вытесняет антиметаболит из реакции, обеспечи-вая таким образом рост клеток и образование колоний. Образующийся в избытке метаболит выделяется, диффундирует в агар и в зоне диффузии устраняет влияние антиметаболита на клетки дикого типа. Такие клетки начинают расти и образуют мелкие колонии их называют вторичными или сателлитными колониями. Центральную же колонию образуют клетки мутанта, выделяющего метаболит (рис, 16.15). Рост сателлитов указывает на то, что произошла мутация, нарушившая нормальную работу регуляторных механизмов. Но для того, чтобы установить, какого рода дефектом обусловлено накопление и выделение метаболита, в каждом случае требуется специальный анализ. [c.499]

Холестерин является одним из наиболее изученных зоостери-нов, он содержится почти во всех органах животных, в особенности в мозге и в нервных тканях, физиологическое значение холестерина исключительно велико. Весьма вероятно, он служит главным источником образования желчных кислот и стероидных гормонов в организме. По-видимому, он участвует в регуляции процессов диффузии и обмена в клетке и служит источником образования других стероидных соединений в организме. Часто при атеросклерозе наблюдается повышение содержания холестерина в крови. Холестерин содержится во многих пищевых продуктах— в частности в яичном желтке и в молоке. [c.382]

Холестерин содержится почти во всех клетках и жидкостях организма животных, O ooeimo много его в клетках центральной и перифер ческой нервной системы, в кожном сале и в почках. Повидимому, он участвует в регуляции процессов диффузии и осмоса в клетке и служ, т источником образования других стероидных соелинений в организме. [c.171]

Так как у представителей Ме1агоа большинство тканей и клеток не находится в прямом контакте с внешней средой, потребность их в кислороде может быть удовлетворена только с помощью особых систем для доставки Ог. Используемые для этой цели средства весьма различны — от простой диффузии до специальных систем кровообращения, незамкнутых (с низким давлением) у беспозвоночных и замкнутых (с высоким давлением) у позвоночных. В этой главе для нас будет существенна одна из слабых сторон системы доставки Ог у позвоночных в разнообразных стрессовых ситуациях (в период интенсивной мышечной работы, связанной с нырянием, полетом, бегом или плаванием) эта система не может удовлетворить суммарную потребность всех тканей в кислороде. У позвоночных выходом из положения служит регуляция кровотока, благоприятствующая определенным органам, прежде всего сердцу и головному мозгу, за счет периферических тканей вообще и белых скелетных мышц в особенности. В связи с этим мышцы позвоночных обладают крайне высокой способностью поддерживать свою работу с помон ью анаэробного гликолиза. [c.45]

Как уже отмечалось выше, вследствие зависимости коэффициента седиментации от концентрации (уравнение IV. 2 или IV. 3) обычно происходит обострение седиментирующих пиков. Этот эффект накладывается на расширение границы за счет диффузии, и при больших скоростях вращения ротора его следует учитывать. При достаточно малых-скоростях этим эффектом можно пренебречь. Регуляция температур в ультрацентрифуге осуществляется не так точно, как в хороших стационарных приборах. Точность регуляции составляет 0,1° С. Другая трудность — вибрация ротора, особенно при низких скоростях вращения, т. е. именно тогда, когда эффект обострения границы невелик. Фирмой Be kman Instruments In . выпускается специальный утяжеленный ротор [c.80]

В медицине существует растущая потребность в системах, контролирующих высвобождение лекарств, в полимерных имплантатах и микрокапсулах [64]. Использование концентрированных растворов ПАВ или солюбилизованных систем дает такой же способ регуляции, как в накопительных структурах организма. На рис. 3.9 представлено изменение скорости проникновения хлорпромазина через целлофановую и полиметилсилоксановую мембраны из водных растворов выще и ниже ККМ. В первом случае имеет место простая фильтрация мономера. Проникновение через липсфильную сипи= коновую мембрану, более близкую к биологическим барьерам, происходит в результате диффузии лекарства в полимер. Изменяющимся параметром распределения здесь является коэффициент проницаемости р (мера переноса лекарства из объема раствора в раствор по другую сторону мембраны). Этот коэффициент представляет собой произведение коэффициента распределения АГ рдср и дифференциального коэффициента мщеллообраэования лекарства внутри мембраны, в предположении, что диффузия через водные спои не является лимитирующей стадией. При нормальных условиях величина Р может быть вычислена по формуле [55] [c.58]

В ходе эволюции переход от анаэробной к аэробной атмосфере потребовал мощных специальных агентов для очень малорастворимого иона Fe(III) [iKso гидроксида железа(III) ПР ь Ю- ]. Вследствие этого большинство аэробных и случайно аэробных микроорганизмов, по-видимому, способны накапливать и транспортировать железо и механизмы этих про цессов примерно эквивалентны тем, которые показаны схематически на рис. 5.1. В этой схеме можно выделить следующие основные черты а) биосинтез специфического лиганда для иона Fe(III) в ходе ферментативных реакций б) регуляция при помощи железа генетического аппарата, производящего описываемые здесь ферменты в) диффузия лиганда к мембране, поверхности клетки ли в среду, связывание иона Ре(П1) и активный транспорт иона металла в виде его комплексов в клетку г) накопление комплекса Fe(III) в клетке, последующее восстановление и доставка атома железа в требуемое место биосинтетическим аппаратом клетки. В условиях низких концентраций железа перепроизводство лиганда может привести к образованию значительного количества не связанных с металлом молекул лиганда, которые должны быть выведены из клетки в среду. [c.205]

Механизм поглощения ауксина клеткой включает две фазы 1) быстрое обратимое поглощение, происходящее по механизму, близкому к диффузии, когда между клеткой и окружающей ее средой устанавливается равновесие в концентрации ауксина. Достижение этого равновесия зависит не только от разницы концентраций ИУК в растворе и клетке, но и от pH раствора и цитоплазмы. Возможно, что в поступлении ИУК в клетку участвуют и специфические переносчики, роль которых особенно велика при pH, близком к нейтральному. Продолжительность этой фазы 25—30 мин 2) метаболическое накопление. В это время ауксин связывается с различными компонентами клетки, чаще всего с образованием глюкозного эфира или индолил-З-ацетиласпарагиновой кислоты. Связанный ауксин не участвует в клеточной регуляции и представляет собой запасную форму гормона. [c.336]

Заметим, что разобщение — это довольно специализированный 1механиз1м для производства тепла без превращения его в работу у теплокровных животных. Другим дополнительным источником для получения тепла служит, разумеется, мышечная дрожь [831]. Еще один очень общий и фундаментальный механизм производства тепла может состоять в стимулировании тиреоидными гормонами насоса, активно выводящего Na, что приводит к добавочному потреблению АТФ. Соответствующие эксперименты проведены на печени и мышцах крысы [913]. Увеличение работы насоса приводит к усиленной о-братной диффузии Na, однако никакой видимой работы при этом не производится. Предполагают, что ЭТОТ процесс произошел в филогенезе от направленной стимуляции мышц у низших позвоночных, а именно стимуляции для движения животного к месту с оптимальной внешней тем пературой [1798]. Тогда. можно сказать, что насос отключили от органа, который он обслуживал, и разорвалась связь между мышечной активностью и термо,регуляцией, осуществляемой с помощью поведенческих реакций. Сравнительная физиология теплопродукции в. различных группах позвоночных изложена в работах Уиттоу [1987]. [c.225]

В 1979 г, было показано, что белки плазматической мембраны способны к вращательной диффузии - поворотам вокруг оси, перпендикулярной плоскости бислоя, и самопроизвосльному передвижению вдоль плоскости самой мембраны, что получило название "латеральной диффузии". Однако белки не могут совершать так называемые флип-флопы, т.е. перевертываться и перескакивать с одной стороны бислоя на другую. Латеральная диффузия позволяет мембранным белкам совершать перемещения по мембране и взаимодействовать между собой, а также обеспечивает распространение мембранных компонентов из мест их синтеза в другие области клеток. Текучая структура липидного бислоя дает возможность мембранам сливаться, не утрачивая способности к регуляции их проницаемости и реализации специфических функций. [c.56]

Существенным для понимания всех аспектов переноса электронов в мембранах, а также сопряженных с ним процессов является вращательная и латеральная диффузия не только подвижных переносчиков, но и отдельных комплексов и их агрегатов. Подвижность комплексов приводит к тому, что теряет смысл понятие единой структурной электронтранспортной цепи, так как стехиометрия взаимодействия комплексов определена лишь в среднем и может меняться при изменении внешних условий. Если регулируемая условиями внешней среды латеральная асимметрия в распределении комплексов переносчиков достаточно хорошо установлена для фотосинтетического аппарата высших растений, то, несомненно, аналогичные процессы регулирования пространственной обособленности отдельных реакций могут происходить и у фотосинтезрфующих бактерий и митохондрий. Динамическая организация электронного транспорта, проявляющаяся в процессах агрегации— дезагрегации как отдельных переносчиков электронов с комплексами, так и самих комплексов, приводит к быстрому и высокоэффективному переносу электронов (внутри комплексов), увеличивает надежность функционирования цепи переноса электронов, обеспечивая возможность замены вышедших из строя элементов, а также их встраивание в процессе б иогенеза и, кроме того, обеспечивает возможность эффективных способов регуляции транспорта электронов за счет изменения степени агрегации комплексов, их пространственной обособленности и взаимного положения в мембране. Асимметричная латеральная и трансмембранная организация комплексов в мембране может направленно регулироваться такими факторами, как липидный состав мембраны, соотношение липид/белок, микровязкость, энзиматическая модификация белков, ионный состав среды и др. [c.286]

Пытаясь выяснить возможную химическую природу этого вещества-регулятора, мы должны будем использовать уже полученные. нами сведения о механизмах регулирования биений ундулоподии Вряд ли в качестве регулятора можно использовать АТФ-рецептор сам потребляет чужую АТФ, поставляемую специализированными биохимическими системами, но им может быть какой-либо регулятор АТФ-азной активности. Опираясь на знания биохимии современных организмов, мы должны были бы поручить эту роль ионам кальция. Диффузия по трубке ионов кальция или связывающих их веществ могла бы служить хорошим способом управления биения ресничек. Правдоподобность такого способа регуляции двигательной активности следует из многих данных о работе различных аппаратов движения. Именно так регулируется сокращение стебелька сувойки. Изменение концентрации ионов кальция регулирует работу мышц всех видов — недаром роли кальция в биологических процессах посвящаются специальные книги (см., например, [64]). Примем пока, что внутри одной клетки регуляторные импульсы от рецепторов передаются двигательным органеллам по специальным трубам в виде порций ионов кальция или веществ, изменяющих состояние кальция в ундулоподиях. [c.201]

Процессы, происходящие при поступлении импульса в нервное окончание, т.е. в пресинаптическую область, подробно описаны в предьщущей главе, здесь напомним только основные из них. При распространении нервного импульса происходит деполяризация пресинаптической мембраны л изменение ионных токов. Наиболее важным событием в нервном окончании является мобилизация ионов Са, которые вызывают миграцию и открывание многочисленных синаптических везикул. Эти везикулы непосредственно связываются с участками пресинапса и открьггие их приводит к высвобождению нейромедиатора и диффузии его в синаптическую щель. В терминали аксона сконцентрированы и ферменты синтеза медиатора, митохондрии для энергетического обеспечения этого процесса, системы белков-транспортеров, способствующих узнаванию и обратному захвату молекул нейромедиатора. Этот последний механизм, по-видимому, существенно экономит затраты на синтез готового нейромедиатора и участвует в регуляции срока его действия. [c.257]

Известно, что при физиологических условиях энергизации и низких концентрациях метаболических кислот в наружной среде клетки эукариотов поддерживают свое внутреннее pH в строго определенных границах. Гомеостатическая регуляция внутриклеточного pH осуществляется путем продукции метаболических кислот и диффузии протона вниз по его электрохимическому градиенту в комбинации с регулируемой, опосредованной носителями, экструзией протоновых эквивалентов. Было постулировано, что резкие изменения внутриклеточного pH возникают в результате солюбилизации внутриклеточных запасов СаСОд. На поддержание постоянного pHj неблагоприятно влияют повышенные концентрации в среде метаболических кислот, таких, как молочная кислота и СОд. Однако присутствие некоторого количества НСОд в среде необходимо, так как оно повышает внутриклеточную буферную способность, опосредованную взаимодействием с системой обмена С1 /НС0Г и угольной ангидразой. Обнаружено, что внутриклеточную буферную способность повышает также цАМФ через взаимодействие с системой СОа/НСО . [c.348]

Клетку можно представить как систему взаимосвязанных мембран, так как имеются небезосновательные предположения, что наружная мембрана клетки, эндоплазматический ретикулум, митохондриальная, лизосомная, ядернея мембраны и аппарат Гольджи тесно связаны между собой. Одна из функций наружной клеточной мембраны — регуляция обмена веществ между внутриклеточным пространством и внешней средой. Тем не менее еще мало известно о динамике и функции клеточных мембран или о деталях той регулирующей роли, которую они могут играть. Описано несколько случаев, когда облучение влияло на внешние клеточные мембраны. Например, облучение в дозах в диапазоне несколько десятков грей вызывает уменьшение проводимости нервного импульса в изолированных периферических нервах взрослых животных. Как известно, передача нервного импульса — результат избирательной диффузии ионов натрия и калия через мембрану аксона. Такие изменения электрической активности нервов, вызванные облучением, указывают на увеличение у аксона пассивной проницаемости для ионов. Изменения поведения и функции центральной нервной системы взрослых животных обнаруживаются после облучения в такой низкой дозе, как 0,5 Гр. Неизвестно, являются ли эти эффекты результатом первичных радиационных повреждений нервной ткани или же они обусловлены косвенным эффектом токсинов, освобождающихся из других поврежденных облучением тканей органов и систем. [c.44]

Несмотря на то что даже садовод-любитель может сказать со всей определенностью, что ионы кальция влияют на рост и развитие растений, тонкие механизмы кальциевой регуляции внутри- и внеклеточных процессов растений до сих пор не выяснены. Кальций поступает в растения через корни и диффундирует латерально по внеклеточному (апопластическому) пространству. Основным барьером для дальнейшей диффузии Са + являются утолщенные стенки эндодермиса. Предполагают, что вход Са + в клетку растения осуществляется пассивным образом. [c.107]

Когда мы говорим об общих принципах самосохранения, мы не должны упускать из виду преемственности многих основных черт сохранительных свойств у объектов живой и неживой природы. Конечно, объекты живой природы — биосистемы — в ходе эволюции приобрели и закрепили такие механизмы управления, которые позволяют им поддерживать стационарное неравновесное состояние во все более широком диапазоне условий внешней среды. Не последнюю роль в этом расширении диапазона сыграл процесс обогащения структуры регуляторов биосистемы за счет возникновения в нем новых элементов и связей, специфических только для биосистем, процесс наслоения или сочетания управляющих механизмов. Но самый нижний слой сохранительных механизмов в биосистемах — простейшие механизмы пассивной регуляции — является общим как для живых, так и для неживых объектов. Таковы, например, процессы пассивной регуляции темпов диффузии, когда концентрации веществ играют роль пассивных регуляторов, пассивная устойчивость положения тел в пространстве или, наконец, сохраиительные механизмы молекулярного уровня, лежащие в основе устойчивости генетического кода [251]. [c.65]

Инактивация этилена. До последнего времени считали, что высшие растения не обладают специальным механизмом разрушения этилена. Это представлялось естественным, так как возможным способом регуляции концентрации эндогенного э шлеиа считали диффузию этого газа из растительных тканей (см. с. 107). Другими словами, казалось, что эманация растениями этилена играет примерно такую же роль в регуляции концентрации этилена, как в случае других регуляторов роста процесс их разрушения. [c.110]

В наиболее простом случае — у одноклеточных — транспорт кислорода происходит в результате диффузии, благодаря наличию градиента напряжения кислорода (рОг) между клеткой и внеклеточной средой. Регуляция этого процесса осуществляется, видимо, за счет активности кислородзависимых ферментных систем клетки, расположен-, ных в,различных ее компартментах. До сих пор остается неясной роль клеточной оболочки в этом процессе, но вполне вероятно, что она может принимать участие в регуляции транспорта кислорода. Тем не и енее корректные доказательства, на основании который мржно было бы сделать окончательные выводы по этому вопросу, отсутствуют. У бактерий, как известно, ферь енты дыхательной цепи находятся в плазматической мембране, что обеспечивает их максимальное приближение к внешним источникам кислорода и облегчает проблему его доставки к ним. У простейших многоклеточных типа кишечнополостных [c.10]

Еще одной принципиальной особенностью живой системы является то, что транспорт кислорода к клетке на всех его этапах, включая и диффузионный,—регулируемый процесс. Диффузия кислорода к клетке определяется прежде всего потребностями кислород — зависимых метаболических систем (регуляция на клеточном уровне). Главной среди них является система митохондриального окисления. Экспериментально установлено, что последний наиболее количественно значимый каскад напряжения кислорода находится на участке внеклеточная жидкость-митохондрии [155, 316]. В то же время потребности клетки в кислороде, а следовательно, и его перенос тесно связаны с функциональным состоднием организма. Об этом свидетельствует зависимость коэффициента диффузии кислорода не только от чисто физических факторов, таких, как температура и содержание воды в тканях, но и от типа ткани, особенностей структуры клеточной мембраны, и, наконец, самое главное, от функционального состояния ткани [12, 30,172, 257, 417, 525, 542, 596]. [c.17]

Более поздние модели позволили снять ряд допущений, принятых Крогом, и приблизить условия к реально существующим. Подробный анализ различных этапов математического Моделирования -условий оксигенации тканей приведен в ряде монографий [24, 31]. Не останавливаясь на их детализации, следует лишь отметить, что важным результатом более поздних модельных исследований являются связь распределения рОг в тканях с гемодинами-ческими факторами и изучение зтих процессов с помощью пространственных моделей, которые в отличие от одномерной модели Крога более полно учитывают и точно отображают условия газообмена в капиллярах. Имеются модели, позволяющие учитывать гетерогенность тканей и оценить средние уровни рО в клетках. Особенно плодотворным следует считать сочетание экспериментального подхода с математическим моделированием. Именно благодаря им было развито представление об автономной микроцирку-ляторной системе регуляции локального рОг в тканях [58, 379, 513]. Математическая модель диффузии кислорода, использованная К. П. Ивановым и Ю. Я. Кисляковым [24], подкрепляемая исследованиями закономерностей распределения напряжения кислорода в тканях головного мозга с помощью микроэлектродной техники, позволила им установить ряд принципиально новых положений. Они показали, что благодаря сходящимся потокам кислорода создается возможность довольно равномерного распределения рОа, обеспечивающего благоприятные условия для дыхания нервных клеток. Расчеты пок 1зали, что даже при [c.25]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология