Биологические мембраны: структурная организация, функции, модификация физико-химическими агентами - Артюхов В.Г.
ISBN 5-7455-1162-1
Скачать (прямая ссылка):
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что представляют собой вторичные мессенджеры?
2. Какими свойствами характеризуются мембранные белки-рецепторы?
3. Что понимают под “каскадом” передачи внешнего сигнала через клеточную мембрану?
4. Назовите основные типы мембранных рецепторов, охарактеризуйте их свойства и функции.
5. Каковы функции G-белков?
6. Что такое амплификация внешнего сигнала?
7. Охарактеризуйте этапы передачи информации в клетку по аде-нилатциклазному пути.
8. Какие внутриклеточные мессенджеры участвуют в передаче сигнала через клеточную мембрану по фосфоинозитидному пути?
9. Какова роль мембранных фосфолипидов в реализации фосфоино-зитидного механизма передачи информации?
10. Какова роль ионов кальция в реализации различных процессов клеточного метаболизма?
11. Какие мембранные транспортные системы принимают участие в регулировании уровня кальция внутри клетки?
12. Какие факторы обеспечивают асимметричное распределение одновалентных ионов внутри и вне клетки?
13. Охарактеризуйте основные механизмы регулирования функциональной активности ферментов и ферментных систем в клетке.
14. Какова роль мембран в интеграции процессов клеточного мета* болизма?
15. Что понимают под адсорбционным механизмом регулирования ферментативной активности?
16. Что называют метаболоном?
17. Какие теоретические й экспериментальные предпосылки послужили основой для создания концепции о пространственно-структурной организации важнейших метаболических систем клетки?
18. Каково физиологическое значение образования гликолитичес-кого метаболона?
19. Какие факторы оказывают влияние на функционирование компонентов метаболона?
20. Охарактеризуйте сущность эстафетной модели функционирования ферментов в клетке.
21. Что понимают под “краткосрочной” и “долгосрочной” регуляцией активности векторных ферментов биомембран?
22. Предложите план проведения экспериментов по выявлению роли отдельных компонентов биомембран в функционировании ключевого фермента ионного гомеостаза клетки — Na+, К+-АТФазы.
23. В чем заключается взаимосвязь трех основных механизмов ней-рогуморальной регуляции функций клеток?
Глава 3
МЕХАНИЗМЫ МОДИФИКАЦИИ КОМПОНЕНТОВ БИОМЕМБРАН ПРИ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ: РОЛЬ АКТИВНЫХ КИСЛОРОДНЫХ МЕТАБОЛИТОВ
В основе многих патологических состояний организма человека лежат изменения структурно-функциональных свойств молекулярных компонентов биомембран, индуцированные воздействием внешних факторов среды (фармакологические агенты, яды, токсины, аллергены, ионизирующее и УФ-излучение и др.) или внутренними функциональными расстройствами. К заболеваниям подобного рода следует отнести гипертонию, атеросклероз, ишемическую болезнь сердца, стрессорные заболевания сердца, бронхолегочные заболевания, различные воспаления, злокачественный рост клеток. В связи с этим всесторонние исследования механизмов функционирования биомембран в норме и при патологии необходимы как для разработки методов лечения и профилактики вышеназванных заболеваний, так и для создания высокоэффективных лекарственных препаратов.
3.1. ПЕРОКСИДНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ КАК ОДИН ИЗ КЛЮЧЕВЫХ МЕХАНИЗМОВ МОДИФИКАЦИИ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ БИОМЕМБРАН
Ведущую роль в развитии многих патологических состояний организма играет свободно-радикальное пероксидное окисление липидов (ПОЛ). Наиболее вероятным субстратом ПОЛ в организме являются полиеновые липиды биомембран. В гомогенных системах процесс ПОЛ протекает по свободнорадикальному цепному механизму. Первичные свободные радикалы появляются в ходе реакции инициирования цепи или катализа, которую считают начальным этапом ПОЛ. Инициирующими факторами ПОЛ в мембранах выступают ферментные системы природных мембранных структур (например, NADPH-зависимая система), ионизирующее и УФ-излучение, различные активные формы кислорода (АФК). Последние способны индуцировать ПОЛ как в темно вых процессах (например, при фагоцитозе), так и при воздействии УФ-света, фотоповреждении сетчатки глаза и др.
Реакция инициирования цепи имеет вид
X' + RH -» ХН + К,
где Х‘ — свободный радикал, инициирующий цепь; RH — ненасыщенная жирная кислота липида; R' — алкильный свободный радикал липида.
Затем следуют реакции продолжения цепи:
ki
r*+o2-4ro*2, (1)
ic
ro; + rxh 4 rooh + r;, (2)
где R0‘2 — пероксидный радикал липида; ROOH — гидропероксид липида.
Константа скорости кх реакции составляет 107—108 л/моль- с, а энергия активации практически равна нулю. Следовательно, при обычных концентрациях кислорода (>10~б моль/л) все радикалы R' превращаются в R0'2. Реакция (2) также имеет низкую энергию активации и высокую константу скорости к2, величина которой зависит от типа окисляющегося соединения.
