WWW.KNIGA.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Книги, пособия, учебники, издания, публикации

 

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

«МИХЕЕВ В. С. МЕДИЦИНСКАЯ БИОЛОГИЯ И ГЕНЕТИКА КЛЕТКИ ЧАСТЬ 1 ПОВЕРХНОСТНЫЙ АППАРАТ КЛЕТКИ Содержание: 1. Введение 2. Общая характеристика клетки 3. Структура и функции ...»

-- [ Страница 2 ] --

Известны наследственные болезни, обусловленные дефектами АСБ. К ним относится один из видов миодистрофии (слабости скелетных мышц) - миодистрофия Дюшена. Причина этой болезни - дефицит или нарушение структуры якорного АСБ, названного дистрафином. К 8—13 годам больные данной миодистрофией теряют способность ходить, а в более позднем возрасте многие из них погибают от дыхательной или сердечной недостаточности на фоне респираторных инфекционных заболеваний.

Ген, кодирующий структуру этого белка, локализован в Xхромосоме, и так как миодистрофия Дюшена является рецессивным заболеванием, она встречается почти исключительно у мальчиков.

Дистрофии - полипептид, включающий 3685 аминокислотных остатков и формирующий 4 домена.

Один из доменов имеет структуру, сходную с известным сшивающим АСБ -актинином. Главной функцией дистрофина является прикрепление актиновых МФ к белкам плазмалеммы. В мышечных клетках этот белок необходим для фиксации миофибрилл (сократительных мышечных фибрилл) к плазмалемме мышечного волокна (сарколемме). Дефекты структуры дистрофина вызывают нарушение сократительной функции мышечных клеток, что и приводит к развитию симптомов миодистрофии.

Актиновые МФ в клетке являются не только элементами цитоскелета, но и компонентами одной из универсальных двигательных внутриклеточных систем - актомиозиновой системы_ (АМС). В состав АМС входит также двигательный белок миозин. В настоящее время известны 3 варианта этого белка:

миозин I («одноголовый» миозин), миозин II («двухголовый»

миозин) и миозин V.

Миозин II (М II) представляет собой гетерогексамер, молекулярная масса которого достигает 500 кДа. В молекуле имеется 3 разных цепи (полипептида): тяжелая цепь (ТЦ), легкая структурную цепь (ЛСЦ) и легкая регуляторная цепь (ЛРЦ). Таким образом, в молекуле М II присутствуют по две одинаковых ТЦ, ЛСЦ и ЛРЦ.

ТЦ (1200 аминокислотных остатков) имеет 2 домена: глобулярный (головку), включающий чуть больше 800 аминокислотных остатков, и фибриллярный (стержень), длина которого составляет 150 нм, а толщина - 2 нм. Глобулярная ЛСЦ взаимодействует с ТЦ в проксимальной области головки, а ЛРЦ - на границе головки и стержня. Молекулярная масса каждой из ЛЦ составляет около 20 кДа.

При образовании МII три разных полипептида формируют гетеротример с крупной головкой и длинным стержнем.





Фибриллярный стержень такого тримера является -спиральным, благодаря чему стержневые участки двух одинаковых тримеров взаимодействуют друг с другом. В результате этого формируется молекула МII, состоящая из двух головок и общего двухспирального стержня.

В жестком стержне МII имеются 2 гибких (шарнирных) участка в середине стержня и на его границе с головкой. Они обеспечивают изменение положения головки по отношению к стержню, а также сгибание стержня в его центральном участке.

Главная функция стержня - формирование миозиновых филаментов. В немышечных клетках и клетках гладких мышц образуются тонкие миозиновые филаменты путем взаимодействия двух молекул МII своими дистальными участками стержня по принципу «хвост к хвосту». В результате этого формируется тонкий миозиновый филамент, на обоих концах которого находятся двойные головки.

В клетках исчерченных мышц (скелетных и сердечной) обнаруживаются более длинные толстые миозиновые филаменты. Они состоят из большого количества молекул МII, взаимодействующих друг с другом двумя способами. Первый из них - антипараллельный, характерный для образования и тонких миозиновых филаментов.

При втором способе молекулы МII объединяются параллельно друг другу различными районами дистальной части стержня. В результате таких взаимодействий формируется биполярный толстый миозиновый филамент. В центре филамента расположена зона, не имеющая головок, а на концах - две зоны, на поверхности которых спирально расположены многочисленные (около 500) двойные миозиновые головки.

Функции миозиновых головок обусловлены наличием в каждой из них АТФазного центра и нескольких актинсвязывающих центров. В АТФазном центре осуществляется присоединение и гидролиз АТФ (ATфазная реакция, которая является Мg2+зависимой). В ходе АТФазной реакции происходит изменение конформации головки, в результате чего изменяется ее сродство к F-актину и положение по отношению к стержню.

Находясь в комплексе с АТФ, головка миозина не обладает сродством к F-актину. Гидролиз АТФ приводит к тому, что в АТФазном центре оказывается комплекс АДФ-Фн (неорганический фосфат), вызывающий изменение конформации головки. Новое конформационное состояние головки характеризуется активацией ее актинсвязывающих центров, в результате чего головка взаимодействует с F-актином.

Связывание головки с F-актином, в свою очередь, приводит к дальнейшему изменению ее конформации и выводу Фн из АТФазного центра. Следствием этого является формирование сильных связей между головкой миозина и F-актином, изменяющее положение головки по отношению к стержню миозина (осуществление рабочего хода головки). Таким образом, рабочий ход головки обеспечивает движение молекулы миозина по F-актину.

Новый цикл работы АМС начинается с замены АДФ в головке миозина на молекулу АТФ. Это событие приводит к изменению конформации головки, потере ее связи с F-актином и возвращению в исходное положение по отношению к стержню. В результате головка миозина после гидролиза АТФ получает возможность взаимодействовать с другим участком F-актина и делать очередной шаг по МФ в направлении от ее минус-конца к плюс-концу.





Реально в состав АМС входят не отдельные молекулы МП, а миози-новые филаменты (тонкие или толстые) с головками на обоих концах -бипо:1ярн_ые_миозиновые филаменты. С одной стороны, это дает возможность взаимодействия с двумя (или более) параллельно расположенными МФ. Однако, с другой стороны, головки таких миозиновых филаментов должны «шагать»

по МФ в разных направлениях.

В результате этого происходит движение не миозиновых филаментов по МФ, а МФ по отношению к миозиновому филаменту, причем разные МФ перемещаются в противоположных направлениях. Таким образом, мирзиновые филаменты в АМС обеспечивает взаимное скольжение МФ, связанных с головками разных концов миозинового филамента.

Если концы МФ прикреплены к белкам плазмалеммы, работа АМС приводит к их сближению в билипидном слое, что имеет функциональное значение для определенных мембранных белков.

Когда мембранные белки или белковые комплексы зафиксированы в плазмалемме достаточно жестко, действие АМС приводит к сокращению клетки, что является важнейшей функцией мышечных клеток.

В клетках исчерченной мускулатуры функциональной единицей АМС, обеспечивающей процесс сокращения, является саркомер.

Его границы формируются поперечно расположенными белковыми Z-дисками. От каждого из этих дисков навстречу друг другу отходят многочисленные МФ, которые в скелетной мускулатуре прикрепляются к дискам молекулами фибриллярного белка небулина, расположенными вдоль МФ.

В клетках сердечной мышцы небулин отсутствует. МФ прикреплены и к сложному гликопротеину плазмалеммы с помощью белка дистрофина. Толстые миозиновые филаменты расположены между МФ и прикрепляются одновременно к обоим дискам специальным белком коннексином (титином).

Наследственные дефекты дистрофика приводят развитию миодистрофий - болезней, характеризующихся нарушением сократительной активности скелетных и сердечной мышц.

Примером такого заболевания является миодистрофия Дюшена (см. выше). Наследственные дефекты небулина также вызывают миодистрофию, но в этом случае нарушаются функции только скелетной мускулатуры.

Пучки актиновых МФ в комплексе с миозиновыми филаментами имеются не только в мышечных клетках. Например, подобный вариант АМС характерен для одного из видов контактов между эпителиальными клетками. Аналогичная АМС необходима для завершения процесса деления клеток у животных - цитотомии (деления цитоплазмы).

Работа АМС в клетке регулируется с помощью ионов Са++, т.е. является Са-зависимой. В немышечных клетках центральный момент регуляции - фосфорилирование и дефосфортирование одной из легких цепей миозина, ЛРЦ.

При низких концентрациях Са++ в гиалоплазме ЛРЦ подавляет активность АТФазного и актинсвязывающих центров головки миозина. Повышение концентрации Са++ (после определенного сигнала, получаемого клеткой) вызывает связывание ионов регулягорным белком кальмодулином, который после этого активирует фермент киназу легкой цепи миозина. Данная киназа фосфорилирует РЛЦ, вызывая ее инактивацию и снимая ее ингибирующее влияние на активные центры головки миозина. Таким образом, фосфорилирование ЛРЦ индуцирует pa6oiy АМС.

При снижении концентрации Са2+ в гиалоплазме механизм фосфорилирования ЛРЦ выключается и начинает работать механизм дефосфорилирования ЛРЦ. Он обусловлен активностью фермента протеинфосфатазы, которая катализирует удаление фосфатных групп, присоединенных к ЛРЦ с помощью киназы легкой цепи миозина.

В результате дефосфорилирования ЛРЦ возвращается к исходной конформации и подавляет действие активных центров головок миозина - ингибируст работу АМС. Так как данный механизм регуляции обусловлен изменением конформации компонентов миозина, он получил название регуляции миозинового типа.

В клетках исчерченных мышц (скелетных и сердечной) регуляция действия АМС также является Са2+зависимой, но осуществляется другим способом.

В состав актиновых МФ саркомеров входят АСБ тропонины (Тн): ТнС (кальцийсвязывающий), ТнI (ингибиторный) и ТнТ (тропомиозинсвязывающий), образующие структурно единые комплексы (по молекуле каждого Тн в комплексе). Тронониновые комплексы с помощью ТнТ взаимодействуют с тропомиозином и располагаются вдоль актиновой МФ через определенные промежутки.

ТнС является Са-связывающим белком (имеет 4 центра, связывающих по иону Са 2+).

Взаимодействуя с ионами сальция, он изменяет свою конформацию и вызывает конформационные изменения ТнI. ТнI связан со всеми компонентами МФ: ТнС, ТнI, тропомиозином и F-актином.

Он является ингибитором активности головок миозина, т.е. подавляет работу АМС.

При низкой концентрации ионов Са2+ в гиалоплазме реализуется ингибиторная активность ТнI, блокирующая функцию АМС. Повышение концентрации Са2+ приводит к связыванию этих ионов ТнС, изменению его конформации и, соответственно, конформации ТнI. Конформационное изменение ТнI устраняет его ингибирующее действие на головки миозина, в результате чего индуцируются их АТФазная и актинсвязывающая функции - происходит активация АМС.

При снижении концентрации Са2+ начинается диссоциация ионов кальция и ТнС, вызывающая цепь конформаиионных переходов и восстановление ингибирующей активности TнI. Таким образом, этот тип регуляции работы АМС определяется изменениями конформации АСБ, а не головок миозина. Исходя из этого, его обозначают как регуляцию актинового типа.

В клетках гладких мышц Са2+-зависимая регуляция функций АМС осуществляется с участием двух дополнительных регуляторных АСБ: кальдесмона и кальпонина.

При низких концентрациях Са в гиалоплазме оба белка связаны с F-актином МФ, блокируя взаимодействие миозиновых головок с МФ и их АТФазную активность. При повышении концентрации Са2+ ионы связываются белком кальмодулином, который активирует 2 разных фермента с функциями протеинкиназ. Одна из протеинкиназ катализирует фосфорилирование и кальдесмона, и кальпонина, вызывая инактивацию этих регуляторных белков и снимая блок взаимодействия миозиновых головок с МФ.

Другая протеинкиназа (киназа легкой цепи миозина) обеспечивает фосфорилирование ЛРЦ, активируя АТФазную и актинсвязывающую функции головок миозина (что происходи! и в немышечных клетках). В результате Са-зависимая инактивация АСБ (кальдесмона и кальпонина) и активация головок миозина приводит к индукции функционирования АМС в гладкомышечных клетках. Данный способ регуляции можно обозначить как регуляцию актин-миозинового типа.

Миозин I (MI) обнаружен сравнительно недавно, и его функции в клетке изучены недостаточно. С помощью молекул MI осуществляется прикрепление пучка актиновых МФ к плазмалемме в микроворсинках клеток эпителия тонкой кишки. Не исключено, что молекулы MI, проявляя АТФазную активность, могут изменять высоту микроворсинок - перемещать пучок МФ в вертикальном направлении.

MI принимает участие в "распластывании" внутриклеточных мембранных структур. В частности, являясь мембранным компонентом цистерн комплекса Гольджи, молекулы одноголового миозина взаимодействуют с МФ. Так как эти МФ расположены между цистернами, такое взамодействие делает их улучщенными и объединяет соседние цистерны в единый мембранный комплекс.

цитоплазматических пузырьков. В таком случае АТФазная активность головки позволяет обеспечивать движение мембранных пузырьков вдоль актиновых МФ.

MI является белком, состоящим из разных полипептидов - одной тяжелой цепи (ТЦ) и однойтрех легких кальмодулиновых цепей. ТЦ формирует 2 домена: глобулярный (головку) и короткий фибриллярный (стержень). В головке MI, как и МII, имеются АТФазный центр и актинсвязывающие центры, благодаря чему MI может связываться с актиновыми МФ и двигаться по ним.

Стержень MI является намного более коротким, чем стержень МII, поэтому молекулы миозина I не взаимодействуют друг с другом и не формируют двухголовых молекул, как МII. Однако стержень MI имеет участок связывания с определенными компонентами мембран, в том числе и плазмалеммы. С этой точки зрения, MI можно называть мембранным миозином.

Активность MI, как и МII, регулируется клеткой. Одним из известных механизмов регуляции является фосфорилирование-дефосфорилирование головки, т.е. регуляция миозинового типа.

Однако в этом случае функционирует особая протеинкиназа - киназа ТЦ MI, которая неактивна в отношении ТЦ МII. Наличие в структуре MI легких кальмодулиновых цепей указывает на возможное участие в регуляции ионов Са2+.

Миозин V (MV) представляет собой разновидность двухголового миозина, неспособного формировать миозиновые филаменты (ни тонкие, ни толстые). Концом своего стержня он прикрепляется к внутриклеточным мембранным пузырькам и, благодаря АТФазной активности головок, обеспечивает движение пузырьков вдоль актиновых фибрилл. В частности, таким способом происходит транспорт мембранных пузырьков с нейромедиаторами к пресинаптической мембране окончаний аксонов нейронов (по самому аксону пузырьки двигаются другим способом).

Молекула MV состоит из двух идентичных тяжелых цепей, каждая из которых формирует головку с АТФазным центром и стержень. Первичная структура стержней такова, что они взаимодействуют друг с другом только районами, прилегающими к головке. В результате дистальный конец молекулы оказывается раздвоенным, V-образным, что и отражено в названии этого варианта двухголового миозина. В состав MV входят и несколько легких кальмодулиновых цепей, что указывает на Са2+-зависимую регуляцию активности данного вида миозина.

Скелетные фибриллы (СФ), или промежуточные филаменты, являются универсальным элементом COCA эукариотических клеток и представляют собой белковые нити диаметром около 10 нм.

СФ характеризуются высокой устойчивостью к действию физических и химических факторов, благодаря чему они играют важнейшую роль в цитоскелета (исходно термин "цитоскелета" использовался только для системы СФ).

Особенно много СФ встречается там, где необходимо поддерживать определенную форму клетки (эпителиальные клетки, аксоны нейронов) или противодействовать механическим нагрузкам (в зонах механических контактов между клетками).

СФ в клетке являются компонентами не только ПА, но также цитоплазмы и ядра, формируя единую систему цитоскелета.

Структурную основу СФ составляют фибриллярные белки, называемые белками СФ. Эти белки способны к полимеризации, в результате которого и образуются СФ. В различных типах клеток обнаруживаются разные белки СФ, которые в настоящее время подразделяют на 4 типа.

Тип1_белков_СФ представлен разнообразными кератинами (основными, нейтральными и кислыми). Кератины являются полиморфной группой, характерной для клеток эпителиев и их производных. В частности, в клетках эпителиев человека уже обнаружено 19 различных форм кератинов, а еще 8 - в волосах и ногтях.

Тип II белков СФ включает 3 вида белков: десмин, виментин и глиальный фибрилярный кислый белок. Десмин характерен для всех мышечных клеток. Виментин широко представлен в разных клетках, имеющих мезенхимное происхождение, например, лейкоцитах, гепатоцитах (клетках печени), фибробластах (клетках соединительной ткани) и эндотелиоцитах (клетках эпителия кровеносных сосудов). Глиальный фибриллярный кислый белок обнаруживается в особых клетках нервной ткани - астроцитах и шванновских клетках.

Тип III белков_СФ представлен группой белков, характерных для нейронов, в которых они образуют нейрофибриллы, или нейрофиламенты. Нейрофибриллы являются важнейшим компонентом цитоскелета в нервных отростках (аксонах и дендритах) и включают 3 вида белков СФ: NF-1, NF-2 и NF-3.

Тип IV белков СФ включает ядерные белки ламины, формирующие кариоскелет (скелет ядра), определяющий форму ядра у человека и других млекопитающих обнаружены 3 вида ламинов: ламин А, ламин В и ламии С.

Белки СФ всех типов представляют собой гомотетрамеры, т.е.

состоят из четырех идентичных полипептидов (протомеров).

Исключение составляют ламины, являющиеся гомодимерами.

Разные белки СФ имеют очень сходную третичную и четвертичную структуру.

Протомеры белков СФ содержат до 700 аминокислотных остатков и различаются по своей первичной структуре (последовательности аминокислот). Тем не менее, вторичная и третичная структуры протомеров белков СФ всех типов очень сходны - протомеры формируют домена. Центральный домен представлен двумя длинными альфа-спиральными участками, разделенными коротким, не имеющим альфа-спиральной структуры.

Этот домен включает около 310 аминокислотных остатков, имеет размеры порядка 44 нм и является гомологичным для протомеров всех типов СФ. По обеим сторонам центрального домена расположены концевые домены, имеющие глобулярную форму и размеры 1-3 нм.

Концевые домены одного протомера отличаются друг от друга по своей структуре, как и аналогичные концевые домены протомеров разных белков СФ Формирование белка СФ из протомеров начинается с образования гомодимеров путем параллельного взаимодействия альфа-спиральных участков их центральных доменов. После этого происходит антипараллельное объединение двух гомодимеров, в результате чего формируется белок СФ, имеющий длину около 50 нм и толщину порядка 3 нм.

Собственно СФ образуется путем полимеризации соответствующих тетрамерных белков СФ, которые имеют центры взаимодействия друг с другом. Тетрамеры могут полимеризоваться двумя вариантами, так как каждый белок СФ способен взаимодействовать своим глобулярным концевым доменом как с глобулярным доменом другой молекулы (по типу «голова к хвосту»), так и с центром фибриллярного домена другого тетрамера. В результате этих взаимодействий формируется СФ диаметром около 10 нм, состоящая из 8 длинных протофиламентов, объединенных друг с другом по принципу «кирпичной кладки».

Такой характер сборки СФ определяет их высокую устойчивость к физическим воздействиям.

Если в клетке синтезируются разные белки СФ, они принимают участие в образовании гибридной СФ. Например, в эпителиальных клетках одна и та же СФ может содержать различные виды кератинов (белков СФ типа I).

Условия полимеризации белков СФ изучены недостаточно: не исключено, что в клетке происходит самопроизвольная сборка этих элементов цитоскелета. Они могут фосфорилироваться специальной протеинкиназой, что вызывает деполимеризацию СФ. Если существуют протеинкиназы, способные фосфорилировать отдельные белки СФ, это может быть механизмом контроля и процесса полимеризации. В таком случае дефосфорилирование белков служило бы условием (пусковым сигналом) их полимеризации.

СФ способны взаимодействовать с определенными белками.

Формировании механических контактов между клетками сопровождается ассоциацией СФ с плакоглобином и десмоплакинами. Белок филаггрин может связываться со СФ, в результате чего образуются пучки СФ. В ядре СФ могут взаимодействовать с рецептором ламина В.

Учитывая свойства и роль СФ, важным параметром нормальной жизнедеятельности клетки является их количество. Например, увеличение числа СФ должно приводить к нарушениям клеточных функций, что подтверждается существованием наследственных болезней, обусловленных подобными изменениями.

Такие аномалии выявлены в клетках миокарда (сердечной мышцы), что является причиной кардиомиопатий (нарушений работы клеток сердечной мышцы), в аксонах двигательных нейронов, что вызывает миодистрофии (слабость скелетных мышц), в нейронах головного мозга, что вызывает определенные формы старческого слабоумия.

Наследственный дефект кератина14 (отсутствие концевых доменов этого белка) приводит к внутриутробной гибели плода.

В данном случае измененный кератин14 взаимодействует с нормальным кератином4, что блокирует сборку определенных СФ и вызывает отслоение эпидермиса (эпителия кожи) от дермы (соединительнотканного компонента кожи).

Увеличение числа СФ в клетке могут вызывать и некоторые химические вещества, в частности, этанол при неумеренном и длительном употреблении. В результате у хронических алкоголиков обнаруживается избыток СФ в эпителиальных клетках и, особенно, клетках печени.

Исходя из этого, число СФ в гепатоцитах используют для подтверждения диагноза хронического алкоголизма. Очевидно, аналогичные последствия этанол вызывает и в нейронах головного мозга, что может быть одной из причин психической деградации хронических алкоголиков.

Тот факт, что в клетках разных типов синтезируются различные белки СФ, нашел применение в диагностике метастазов (вторичных опухолей). Если в клетках опухоли тип СФ соответствует таковому клеток ткани, в которой она выявлена, это свилетельствует о том, что данная опухоль первичная (образовалась из клеток этой ткани).

Если такого соответствия не наблюдается, есть все основания считать опухоль вторичной, т.е. метастазом. В этой ситуации необходимо проводить поиск метастазирующей опухоли, в чем помогает знание качественного состава СФ других тканей - СФ метастаза должны соответствовать СФ ткани (органа), где локализована первичная опухоль.

Таким образом, СФ являются важнейшим и универсальным элементом цитоскелета, хотя в некоторых специализированных клетках они отсутствуют (определенные клетки нейроглии).

микротрубочками, формируя сложные структуры. Кроме того, СФ связываются со специфическими белками плазмалеммы, т.е.

входят в единую систему ПА клетки.

представленный практически во всех эукариотических клетках.

МТ, в отличие от СФ и МФ, являются полыми белковыми структурами диаметром 22-25 нм и толщиной стенки около 6 нм.

Сборка МТ происходит путем полимеризациии белков тубулинов, в результате чего длина МТ может достигать нескольких десятков мкм. В клетках МТ выполняют 2 важных функции:

входят в состав цитоскелета (опорная функция) и одной из двигательных систем клетки- тубулин-транслокационной системы.

Структурную основу МТ составляют белки тубулины. Кроме того, в МТ обнаруживаются и другие белки, объединяемые термином «ассоциированные с микротрубочками белки», или MAPs (от англ, microtubule-associated proteins). Их доля в составе МТ может достигать 20% всех белковых компонентов.

Тубулины - это мономерные глобулярные белки, содержащие около 450 аминокислотных остатков. Их размеры составляют около 6 нм. Известны 3 вида тубулинов:

-тубулин, тубулин и -тубулин, причем для - и -тубулинов существуют структурные варианты (изоформы). Виды тубулинов кодируются отдельными генами, число которых может достигать 20 для каждого.

Основная масса клеточных тубулинов (99%) представлена - и (-тубулинами в эквимолярном соотношении. Именно эти тубулины являются компонентами МТ. Минорная фракция тубулинов (1%), -тубулин, в МТ не обнаруживается; практически весь он локализован в клеточном центре, или центросоме. Считается, что -тубулин необходим для инициации сборки_МТ.

Тубулины являются гуанилатсвязывающими белками, т.е. имеют центр взаимодействия с молекулой ГТФ и Mg2+. Комплекс ГТФ-Mg2+ необходим для активации этих белков - приобретения ими способности к полимеризации. В этом отношении тубулины проявляют сходство с G-актинами. После активации - и тубулины образуют стабильные гетеродимеры, состоящие из одной молекулы а-тубулина и одной молекулы р-тубулина, каждая из которых связана с комплексом ГТФ-Mg2+. Формирование гетеродимера сопровождается гидролизом ГТФ, который осуществляется -тубулином (-тубулин не обладает ГТФазной активностью.

цитоплазматических структурах, которые получили название центры организации МТ (ЦОМТ). Универсальным ЦОМТ является центросома, содержащая у-тубулин. Вероятно, -тубулин играет роль своеобразной затравки, необходимой для начала полимеризации гетеродимеров тубулина. В инициации полимеризации МТ участвует еще один белок - перицентрии.

Особенности сборки МТ определяются тем, что - и тубулины димеров способны к гетерофильным взаимодействиям, т.е. -тубулин одного димера имеет центры связывания с тубулинами трех других димеров и, наоборот, -тубулин одного димера способен связываться с -тубулинами грех других димеров. Центры гетерофильного взаимодействия расположены в тубулинах таким образом, что полимеризация димеров идет в двух направлениях.

Во-первых, димеры связываются друг с другом тандемно, в результате чего образуются тубулиновые протофиламенты - нити, состоящие из последовательно расположенных гетеродимеров. Такая полимеризация обеспечивает рост МТ в длину. Во-вторых, как -, так и -тубулины разных димеров взаимодействуют друг с другом латерально (боковыми центрами), благодаря чему происходит рост будущей МТ в ширину. При этом латеральная полимеризация происходит таким образом, что завершается формированием кольцевидной структуры, по окружности которой расположены 13 связанных друг с другом гетеродимеров.

Полимеризация гетеродимеров приводит к формированию короткой МТ, состоящей из 13 тубулиновых протофиламентов.

Она удлиняется путем присоединения новых гетеродимеров к концам. Такой характер полимеризации выражается в том, что и -тубулины МТ оказываются расположенными в «шахматном»

порядке, а каждый вид тубулинов - по спирали.

Удлинение МТ при достаточном количестве свободных гетеродимеров осуществляется на обоих концах, как и в случае актиновых МФ. На одном из них полимеризация идет с большей скоростью, чем на другом, поэтому разные концы МТ обозначают как плюс-конец (быстро растущий) и минус-конец (медленно растущий). При дефиците свободных активированных димеров на минус-конце наблюдается деполимеризация (укорочение) МТ.

Деполимеризация может происходить и на плюс-конце МТ. Это обусловлено спонтанным гидролизом молекул ГТФ в -тубулине димера. Димеры с ГТФ характеризуются большей скоростью ассоциации, чем диссоциации, тогда как димеры с ГДФ, напротив, более склонны к диссоциации, чем к ассоциации. Благодаря этому, если на плюс-конце происходит спонтанный гидролиз ГТФ, МТ начинает деполимеризоваться и на этом конце. Когда процесс сборки МТ не регулируется клеткой, МТ быстро деполимеризуется.

Регуляция формирования МТ осуществляется несколькими способами. Процесс сборки МТ в клетке происходит таким образом, что их минус-концы зафиксированы в ЦОМТ. Благодаря этому деполимеризация на минус-конце фактически заблокирована и изменение длины МТ является результатом процессов, происходящих на плюс-конце.

Вероятный механизм регуляции сборки МТ - химическая модификация -тубулина, катализируемая специальными ферментами. В частности, тубулин-ацетилтрансфераза обеспечивает ацетилирование -тубулина по лизиновому остатку после того, как димер включился в МТ. Такая модификация снижает вероятность деполимеризации, т.е. способствует росту МТ на плюс-конце. Ацетилированные димеры, вышедшие из состава МТ, дезацетилируются с помощью тубулиндезацетияазы.

Тубулиндетирозилаза катализирует удаление концевого остатка тирозина в -тубулине после включения димера в МТ. Эта модификация также препятствует деполимеризации.

Детирозилированные свободные молекулы тубулина вновь тирозилируются под контролем фермента тубулин-тирозинлигазы.

В комплексе с МТ обнаруживается нуклеозиддифосфаткиназа, с помощью которой фосфорилирустся ГДФ - образуется ГТФ. Не исключено, что этот фермент используется клеткой как противовес спонтанному гидролизу ГТФ в МТ, т.е. для предотвращения деполимеризации МТ.

Деполимеризация МТ в клетке может усиливаться при повышении концентрации Са в гиалоплазме. Ионы Са-связываются белком кальмодулином, который активируется ими и стимулирует процесс деполимеризации МТ. Очевидно, повышение концентрации Са является основным клеточным механизмом индуцируемой разборки МТ.

В МТ обнаруживаются и нетубулиновые, высокомолекулярные и низкомолекулярные, ассоциированные с МТ белки (АМБ): MAP1 (А и В), МАР2 (А, В и С), MAPU, МАР (тау-белок), STOP, синапсин 1 и др. Для ряда АМБ известно, что их взаимодействие с МТ регулируется путем фосфорилирования протеинкиназами чем больше степень фосфорилирования АМБ, тем прочнее их ассоциация с МТ. Взаимодействуя с МТ, АМБ могут выполнять регуляторные и структурные функции.

Регуляторные функции АМБ проявляются в стимуляции роста деполимеризации. С этой точки зрения, регуляторными АМБ можно считать и ферменты, регулирующие полимеризацию:

тубулин-ацетилтрансферазу, тубулин-детирозиназу и нуклеозиддифосфаткиназу.

Среди АМБ обнаружены кэп-белки, взаимодействующие с концами МТ, в результате чего происходит стабилизация длины МТ. С помощью кэп-белков МТ способны взаимодействовать с мембранными белками, включая и белки плазмалеммы. Некоторые АМБ (например, STOP) снижают чувствительность МТ к деполимеризующему действию физических (пониженная температура) и химических (ионы Са2+ и др.) факторов.

Структурные функции АМБ проявляются в том, что они участвуют в формировании пучков МТ или комплексов МТ с другими элементами ПА клетки: СФ, МФ и мембранными белками.

Особые АМБ обеспечивают образование специализированных структур, состоящих из МТ. К ним относятся дублеты и триплеты МТ. В состав дублета входит одна «полная» МТ, включающая тубулиновых протофиламентов (МТ-А), и одна «неполная», содержащая 10 тубулиновых протофиламентов (МТ-В). С помощью определенных АМБ МТ-В присоединяется к МТ-А таким образом, что обе они формируют единый комплекс с общими тубулиновыми протофиламентами.

В триплет МТ, кроме МТ-А и МТ-В, характерных для дублета, входит еще одна «неполная» МТ, содержащая 10 тубулиновых протофиламентов - МТ-С. Она присоединяется к МТ-В таким же способом, как МТ-В к МТ-А (латерально по всей длине). Эти комплексы МТ входят в состав ресничек и жгутиков (дублеты) или центриолей (триплеты).

Одной из универсальных клеточных функций МТ является опорная - они представляют собой элемент цитоскелета, определяя форму клеток и других мембранных структур. В частности, кольцевой пучок МТ служит главным элементом скелета тромбоцитов, придающим этим элементам крови дисковидную форму. В фибробластах (клетках рыхлой соединительной ткани) и эпителиальных клетках МТ, взаимодействуя с белками плазмалеммы, обеспечивают их асимметричную форму (поляризацию).

Другая функция МТ заключается в том, что они представляют собой компоненты еще одной универсальной двигательной системы клетки – тубулин-транслокаторной системы ТТС).

Собственно двигательную роль в ТТС играют белкитранслокаторы, которые рассматриваются как особая группа АМБ - двигательные АМБ.

Транслокаторы структурно и функционально аналогичны миозинам (двигательным белкам актомиозиновой системы). Они имеют глобулярные моторные домены (головки), способные присоединять и расщеплять нуклеозидтрифосфаты (АТФ, ГТФ и др.). Присоединение и гидролиз соответствующих трифосфатов приводит к изменению конформации головок и характера их взаимодействия с МТ.

Благодаря этому молекулы транслокатора способны перемещаться вдоль МТ, используя энергию трифосфатов. Другим доменом (стержнем) транслокаторы способны взаимодействовать с определенными мембранными белками или структурными АМБ. В настоящее время выявлено несколько групп транслокаторов:

кинезины, динеины и динамины.

Кинезины, благодаря нуклеозидтрифосфатазной активности моторного домена, перемещаются по МТ только в одном направлении: от минус-конца к плюс-концу. Взаимодействуя (мембранными пузырьками, кинезины обеспечивают их антероградный транспорт (от центра клетки к ПА клетки).

Кинезины представляют собой гетеротетрамеры, состоящие из двух тяжелых ( кДа) и двух легких (62 кДа) цепей, которые формируют молекулу длиной 90 нм с двумя головками (моторными доменами) на одном конце. На другом конце молекулы имеется веерообразный стержень, с помощью которого кинезины способны взаимодействовать с белками стенок мембранных пузырьков.

Наибольшее содержание кинезинов характерно для нейронов, где они обеспечивают транспорт мембранных пузырьков с нейромедиаторами от тела нейрона по аксону к преси-наптической мембране. С помощью кинезина осуществляется антероградный транспорт и других мембранных внутриклеточных пузырьков, например, меланосом (пигментных гранул) в пигментных клетках и лизосом во всех клетках.

Данная ТТС способна функционировать путем гидролиза любых рибонуклеозидтрифосфатов. Однако максимальная скорость антероградного транспорта наблюдается при использовании АТФ и снижается в ряду АТФГТФТТФУТФЦТФ Если функции моторных доменов кинезина нарушены (наследственные изменения структуры белка) или подавлены (например, специфическими антителами), в клетке прекращается только антероградный транспорт мембранных пузырьков.

Динеины представляют собой более разнообразную группу двигательных АМБ, формирующих тубулин-динеиновые системы.

Наиболее универсальным является цитоплазматический динеин, количество которого очень велико в нейронах.

В состав цитоплазматического динеина входят 2 тяжелые цепи (400 кДа) с глобулярным моторным и фибриллярным стержневым доменами. Благодаря этому формируется молекула двухголового динеина, содержащая также несколько легких цепей. Моторные домены этого динеина обладают узкой специфичностью в отношении способности гидролиза нуклеозидтрифосфатов - используют только АТФ.

Цитоплазматический динеин, как и кинезин, выполняет транслокаторную функцию - транспортирует мембранные пузырьки вдоль МТ. Однако, в отличие от кинезина, динеин двигается но МТ от плюс-конца к минус-концу, осуществляя ретроградный транспорт (от ПА клетки к ее центру).

В нейронах ретроградному транспорту подвергаются мембранные пузырьки, выделившие нейромедиаторы в синаптическую щель. Выполнив свою функцию, они возвращаются по МТ аксона в тело нейрона, где вновь «загружаются» нейромедиаторами.

Существуют динеины, обнаруживаемые в органоидах, являющихся компонентами ПА клеток. К таким органоидам относятся реснички, характерные для ряда эпителиальных клеток (ресничный эпителий), и жгутики, гомологом которых являются хвосты мужских половых клеток сперматозоидов.

В составе данных динеинов обнаруживаются 3 вида тяжелых цепей (более 400 кДа):

-, - и -цепи, а также набор легких и промежуточных цепей (10-80 кДа). Тяжелые цепи динеинов этой подгруппы имеют длинный фибриллярный (стержневой) и глобулярный (моторный) домены, благодаря чему могут формироваться одноголовые, двухголовые и трехголовые молекулы (по числу тяжелых цепей в них). Моторные домены имеют АТФазный центр и центры связывания с тубулином (МТ), благодаря чему могут двигаться вдоль МТ от плюс-конца к минус-концу, т.е. ретроградно.

Стержневой домен «реснично-жаугиковых» динеинов способен прочно связываться с МТ, в результате чего на ней образуются динеиновые ручки. Наличие динеиновых ручек позволяет этой МТ двигаться вдоль другой за счет работы моторных доменов, расщепляющих АТФ.

Именно такой механизм и обеспечивает взаимное скольжение дублетов МТ ресничек и жгутиков, в результате чего изменяется форма этих органоидов. Изменение формы жгутика обеспечивает или движение клетки в жидкой среде (сперматозоиды) или движение жидкой среды (слизи) по отношению к клетке (ресничный эпителий слизистых).

Динамины являются транслокаторами, обнаруженными в нейронах не так давно, поэтому их структура и функции изучены недостаточно. Известно, что они обладают ГТФазной активностью, позволяющей им двигаться по МТ от плюс-конца к минус-концу, т.е. ретроградно. При взаимодействии с МТ динамин вызывает формирование гексагонально упакованных пучков МТ, которые "расползаются" при добавлении ГТФ.

В эукариотических клетках обнаружены транслокаторы, не входящие в группы кинезинов, динеинов и динаминов. В частности, известен транслокатор, способный передвигаться по МТ в обоих направлениях (и антерофадно, и ретрофадно). Этот транслокатор выявляется в цитоплазматических пучках МТ, где он обеспечивает скольжение МТ относительно друг друга, индуцируемое добавлением АТФ Таким образом, МТ представляют собой важный элемент COCA, взаимодействующий структурно и функционально с другими его элементами. МТ являются одной из составляющих цитоскелета, выполняя опорную и пространственно-организующую функцию. С другой стороны, МТ необходимы для осуществления определенных вариантов движения клеточных компонентов, являясь элементом тубулин-транслокаторной системы.

Благодаря этому нарушение структуры и функций МТ приводит к неблагоприятным последствиям в отношении жизнедеятельности клеток.

На процессы полимеризации-деполимеризации тубулинов влияют определенные физические факторы. В частности, повышенное давление и пониженная температура вызывают разрушение (деполимеризацию) МТ, что следует учитывать в случаях длительного переохлаждения организма, использования баротерапии (лечения в барокамере при повышенном давлении) и работе водолазов на больших глубинах.

Эффект пониженной температуры менее всего сказывается в нейронах, где до 60% МТ являются холодоустойчивыми. Эта устойчивость определяется связью МТ с одним из структурных АМБ-STOP. Повышенная температура, напротив, стимулирует полимеризацию МТ, что также нарушает функции клеток.

Этанол (алкоголь) вызывает разрушение МТ. Это может быть одной из причин психической деградации хронических алкоголиков, так как МТ играют важнейшую роль в транспорте мембранных пузырьков с нейромедиаторами в клетках мозга. При этом уменьшение числа МТ в клетке приводит к увеличению количества СФ, что вносит свой вклад в нарушение функций клеток, особенно нейронов.

Некоторые общие анестетики, в частности, галотан, стимулируют процесс полимеризации, в результате чего МТ удлиняются в 2-3 раза. Таким образом, продолжительный общий наркоз может быть причиной нарушения функций клеток организма.

Растительные алкалоиды колхицин, винбластин и винкристин связываются с димерами тубулинов, которые, присоединяясь к плюс-концу МТ, блокируют полимеризацию и вызывают деполимеризацию (разрушение) МТ.

Аналогичным эффектом обладает синтетический химический препарат нокодазол, взаимодействующий с МТ и дестабилизирующий их. Благодаря своему действию на МТ, винбластин, противоопухолевых лекарственных препаратов цитостатиков, так как они блокируют деление раковых клеток, для которого необходима система МТ (веретено деления).

Растительный препарат тиксол присоединяется к МТ и блокирует их разборку (деполимеризацию) даже при действии деполимери-зующих МТ агентов. Кроме того таксол связывает свободные молекулы тубулина в беспорядочные агрегаты, что вызывает дефицит свободных тубулинов и подавляет процессы формирования новых МТ и рост уже имеющихся.

В результате клетка теряет способность формировать веретено деления (или разбирать его) и, соответственно, делиться. Благодаря этому таксол также используют как противоопухолевый, цитостати-ческий препарат.

Наследственные нарушения структуры тубулинов, вероятно, практически несовместимы с жизнью клеток и организма из-за важности функций МТ. Однако известны наследственные болезни, причиной которых является нарушение функций тубулиндинеиновой системы ресничек и жгутиков.

К таким болезням относится синдром неподвижных ресничек, или первичная цилиирная дискинезия (ресничковая неподвижность). Наиболее часто встречается вариант этой болезни, известный под названием синдром Картагенера, который обусловлен дефектом динеиновых ручек. Потеря двигательной активности ресничками слизистых эпителиев дыхательных путей и среднего уха при этой болезни приводит к застою слизи и задержке на ней микроорганизмов, которые в норме выводятся вместе со слизью.

В результате больные страдают хроническими бронхитами (воспалениями дыхательных путей) и отитами (воспалениями среднего уха). Кроме того, мужчины с этой болезнью являются стерильными (бесплодными), так как сперматозоиды у них неподвижны - не способны двигаться по женским половым путям, где происходит процесс оплодотворения яйцеклеток.

Синдром Картагенера характеризуется situs inversus (обратным расположением внутренних органов) из-за неподвижности ресничек в раннем эмбриогенезе, когда происходит поворот передней части зародыша направо. Кроме того нарушение движения ресничек эпендимы (клеток, выстилающих центральный канал спинного мозга и желудочки головного мозга) приводит у больных детей к гидроцефалин (водянке головного мозга) и внутричерепной гипертензии (повышенному внутричерепному давлению).

Характерная черта COCA клетки - структурное единство, которое проявляется во взаимодействии всех ее элементов между собой. Конкретно, МФ могут образовывать пучки МФ, взаимодействовать как друг с другом, так и с другими составляющими COCA: МТ и МФ. МТ также способны формировать пучки и более сложные комплексы (дублеты и триплеты МТ) и связываться с МФ и СФ.

Взаимодействуя друг с другом, элементы COCA обладают свойством образовывать связи с определенными интегральными (трансмембранными) белками плазмалеммы. Благодаря этому COCA представляет собой компонент единой субсистемы клетки - ее ПА, так как плазмалемма структурно связана не только с COCA, но и с гликокаликсом. Структурное единство ПА клетки определяет то, что эта субсистема осуществляет свои функции как целостное формирование.

наверх

ФУНКЦИИ ПОВЕРХНОСТНОГО АППАРАТА КЛЕТКИ

Барьерно-транспортная функция ПА клетки обусловлена избирательным переносом ионов, молекул и надмолекулярных структур через ПА как в клетку, так и из клетки. Ведущую роль в осуществлении этой функции играет плазмалемма.

Главным барьерным компонентом плазмалеммы является билипидный слой (БЛС), который с обеих сторон представлен гидрофильными зонами (головки мембранных липидов), ограничивающими центральную гидрофобную зону (хвосты липидов обоих монослоев). Благодаря этому БЛС является мощным барьером для всех заряженных частиц и молекул, начиная с простых ионов (Н+, К+, Na+, Ca2+, Сl-, НСО3- и т.д.).

Гидрофобная зона БЛС не проницаема и для относительно крупных гидрофильных молекул (аминокислоты, моносахариды, нуклеотиды). Тем не менее, БЛС представляет собой не абсолютный барьер, а относительный www.pervomed.ru через него способны диффундировать малые незаряженные молекулы, например, вода, кислород и диоксид углерода (углекислый газ).

БЛС является барьером и для гидрофобных молекул. С одной стороны, этому способствуют гидрофильные зоны по обе стороны БЛС, затрудняющие проникновение гидрофобных молекул в гидрофобную зону. С другой стороны, если такие молекулы попадают в БЛС, они «застревают» в его гидрофобной зоне, так как с обеих сторон этой зоны находится гидрофильная среда.

Именно благодаря этому гидрофобные вещества в клетке имеют тенденцию накапливаться в клеточных мембранах, включая плазмалемму.

Таким образом, «барьерность» БЛС препятствует спонтанному, неконтролируемому проникновению в клетку абсолютного большинства молекул и всех ионов. В результате клетка получает возможность сохранить индивидуальность своей гиалоплазмы по отношению к внеклеточной среде. Эта индивидуальность определяется различиями концентраций многих ионов и молекул по разные стороны плазмалеммы, поэтому нарушение непрерывности БЛС приводит к тяжелым для клетки последствиям. На этом частично основан механизм действия некоторых клеток иммунной системы, в частности, натуральных киллеров, Т-киллеров (цитотоксических лимфоцитов) и эозинофилов. Данные клетки, взаимодействуя с собственными изменившимися клетками (раковыми или зараженными вирусом) или чужеродными клетками (клетками паразитических организмов), секретируют специфические белки перфорины.

Перфорины встраиваются в БЛС плазмалеммы клетки-мишени и формируют в нем поры достаточно большого диаметра. Через эти поры начинают диффундировать ионы и молекулы, находившиеся в неравновесном состоянии из-за барьерных свойств БЛС.

Например, в клетку через поры поступают ионы Na+ и Сl-, но выходит К+.

В результате этого в клетке возникает ионный дисбаланс, существенным образом нарушающий ее функции. Кроме Na+ и Сl- в клетку начинает интенсивно поступать вода, так как в гиалоплазме находится большое количество крупных молекул, не способных проходить через поры и представленных во внеклеточной среде в меньшем количестве или отсутствующих там. Проникновение воды в клетку, основанное на осмосе, усиливает неблагоприятные эффекты ионного дисбаланса. Кроме того, клетка увеличивается в объеме, попадая в состояние осмотического шока, и затем разрушается.

В настоящее время искусственно синтезированы литические пептиды, которые встраиваются преимущественно в плазмалемму клеток с измененным цитоскелетом. К таким клеткам относятся раковые или пораженные внутриклеточными паразитами (вирусами, бактериями, простейшими).

Использование литических пептидов в медицине открывает возможности лечения опухолевых и ряда паразитарных болезней путем индукции лизиса изменившихся клеток организма.

Для нормальной жизнедеятельности клетка должна осуществлять регулируемый обмен молекул и частиц между внутриклеточной и внеклеточной средой, т.е. через ПА клетки. Этот обмен происходит несколькими способами: свободным транспортом, пассивным транспортом, активным транспортом и транспортом в мембранной упаковке.

Свободный транспорт (СТ), или простая диффузия, происходит через билипидный слой (БЛС) плазмалеммы. С этой точки зрения, СТ является второй стороной барьерных свойств БЛС. СТ это диффузия молекул через БЛС, подчиняющаяся фундаментальным физико-химическим законам с учетом структуры мембраны, через которую проникают транспортируемые молекулы.

СТ в виде потока молекул через БЛС возможен только при наличии градиента (разности) концентраций молекул но обе стороны БЛС. В таком случае возникает диффузионный поток, направленный по градиенту концентрации, т.е. из области высокой концентрации молекул в область более низкой концентрации.

Таким образом, СТ_осуществляется самопроизвольно за счет энергии самого градиента концентрации. Из этого следует, что он не требует затрат энергии со стороны клетки и прекращается при величине градиента, равной нулю (равновесное состояние). Скорость СТ зависит от абсолютной величины градиента концентрации молекул чем она больше, тем выше скорость транспорта молекул.

С точки зрения законов физики, СТ направлен против градиента концентрации, поскольку параметр «градиент», в соответствии с первым законом Фика, определяется как отрицательная величина.

Барьерные свойства БЛС определяют то, что с физиологически значимой скоростью СТ подвергаются малые незаряженные молекулы. Биологически важными молекулами с такими параметрами являются вода, кислород и диоксид углерода (CO2). Благодаря этому в клетки поступает определенное количество воды и кислорода, а из нее выводится избыток диоксида углерода, продукта энергетического обмена клетки. Таким образом, СТ представляет собой достаточно важный элемент транспортной функции ПА клетки.

Большинство молекул и ионы не способны свободно диффундировать через БЛС, находясь в определенных концентрациях во внеклеточной и внутриклеточной средах. Если это равновесное состояние нарушить, оно восстанавливается, но за счет диффузии не растворенных молекул и частиц, а молекул растворителя воды, которая транспортируется через БЛС по законам простой диффузии, в данном случае - осмоса.

Это свойство воды необходимо учитывать при введении лекарственных препаратов в кровяное русло (внутривенном введении), так как плазма крови имеет определенный ионный состав (баланс). Если вводим, препарат в растворе с низкой концентрацией ионов NaH СГ, которых много в плазме, вода из плазмы начинает диффундировать в клетки крови, нарушая их нормальные функции.

Особенно чувствительны к СТ воды эритроциты, так как они не имеют способов противостоять данному виду транспорта. Благодаря этому введение больших количеств такого гипотонического раствора приводит к гемолизу (разрушению эритроцитов) из-за повышения в них осмотического давления под действием поступившей воды.

Введение лекарственных препаратов в гипертопическом растворе, содержащем более высокий уровень ионов или других веществ, чем в плазме крови, вызывает СТ воды в противоположном направлении - _из_ клеток в плазму. Следствием этого является уменьшение объема клеток (снижение осмотического давления в них) с соответствующими нарушениями клеточных функций. Такая ситуация наблюдается и при гипергликемии (повышенной концентрации глюкозы в_плазме крови), характерной для сахарного диабета.

Для избежания неблагоприятных последствий внутривенного введения препаратов необходимо использование изотонических растворов, осмотические параметры которых соответствуют таковым плазмы крови. На практике обычно используют 0.9% водный раствор хлорида натрия (NaCl) или 4,5-5% водный раствор глюкозы, которые называют физиологическим раствором.

Основным механизмом СТ молекул является высокая подвижность липидов в БЛС, которая обеспечивает молекулам небольшого размера возможность прохождения через гидрофобную фазу БЛС. Такая подвижность мембранных липидов приводит к образованию в БЛС гидрофильных пор диаметром до 2 нм.

Гидрофильные поры являются динамичными структурами - постоянно образуются и исчезают. В такой ситуации размер транспортируемых молекул становится очень важным параметром - чем мельче молекуда, тем больше вероятность и скорость ее прохождения через БЛС.

В ряду одноатомных первичных спиртов наибольшей прониающей способностью обладает метанол (СН3ОН), меньшей - этанол (С2Н5ОН), слабой пропанол (С3Н7ОН), а бутанол (С4Н9ОН) практически не подвержен СТ из-за достаточно крупного размера своих молекул. Вероятно, меньший размер молекулы метанола по сравнению с этанолом является одной из причин более тяжелых последствий метаноловой интоксикации отравления метанолом, чем этаноловои интоксикации (отравления этанолом), при употреблении этих веществ в качестве спиртных напитков.

Среди молекул, подверженных СТ, важное значение в медицинском отношении имеет монооксид углерода (СО, угарный газ), продукт неполного транспортируется в клетки с более высокой скоростью, чем диоксид углерода (СО2), так как имеет меньшие размеры. При вдыхании монооксида углерода создается высокий градиент его концентрации, поскольку в клетках он в норме отсутствует.

Попав в клетку, молекулы угарного газа прочно соединяются с атомами железа биологически важных, железосодержащих белков (гемоглобин эритроцитов, переносчики электронов в митохондриях любых клеток) и блокируют процессы окисления, необходимые для существования клетки и организма. Высокие концентрации монооксида углерода могут вызвать смерть организма, поэтому предельно допустимая концентрация этого газа в производственных помещениях не должна превышать 0,03 мг/л. Вдыхание монооксида углерода в концентрации 0,2 мг/л допустимо в течение не более 20 мин.

Аналогичные эффекты вызывают сероводород (H2S, предельная допустимая концентрация 10 мг/м3) и цианистый водород (HCN, синильная кислота, предельно допустимая концентрация 0,3 мг/м3).

Пассивный транспорт (ПТ), или облегченная диффузия - это движение молекул через мембрану с помощью мембранных белков. Такие белки получили название пассивных переносчиков, транспортеров или каналов. ПТ осуществляется по законам диффузии, т.е. при наличии электрохимического градиента (для ионов) или градиента концентрации (для незаряженных молекул).

Движущей силой этого вида транспорта является энергия самого градиента, поэтому ПТ, как и свободный транспорт, происходит по градиенту и прекращается при его величине, равной нулю (состояние равновесия).

Таким образом, данный вид транспорта не требует энергетических затрат со стороны клетки.

Скорость ПТ зависит от величины электрохимического градиента транспортируемых молекул, повышаясь при ее увеличении. Однако после достижения определенной величины градиента скорость ПТ становится практически постоянной. Это определяется тем, что переносчики имеют пределы своей «пропускной» способности и их число в мембране всегда ограничено.

Тем не менее, скорость ПТ при прочих равных условиях выше скорости свободного транспорта. Причина этого - механизм переноса молекул и ионов, при котором они транспортируются через гидрофильную фазу, образуемую транспортером (каналом), а не через гидрофобную, как в случае свободного транспорта.

Скорость ПТ может быть высокой благодаря изменениям конформации переносчика в процессе осуществления его функции. В результате она может достигать величин порядка 10000 мол/сек через транспортер.

Путем ПТ через плазмалемму проходят, как правило, гидрофильные молекулы среднего размера (моно- и дисахариды, аминокислоты, нуклеотиды) и ионы (К+, Na+, Са2+, Сl, НСО3-, РО43-); существуют пассивные переносчики и для молекул воды. В большинстве случаев ПТ является высокоспецифичным каждый переносчик транспортирует только определенные молекулы или ионы.

Это определяется структурой переносчиков.

Каналы могут иметь своеобразные «фильтры» или «ворота», с помощью которых происходит селекция транспортируемых молекул по размеру и заряду.

Кроме того, переносчик может иметь центры узнавания (связывания) определенных молекул. В этом случае достигается очень высокая специфичность транспорта, примером которой является переносчик глюкозы мембраны эритроцитов, транспортирующий D-стереоизомер, но не Lглюкозу.

Конкретная структура пассивных переносчиков разнообразна, однако при их формировании практически всегда реализуется канальный принцип строения. В составе транспортеров присутствуют трансмембранные домены, которые взаимодействуют друг с другом и образуют гидрофильный канал. При этом переносчик может быть представлен одним полипептидом, несколькими идентичными (гомомер) или неидентичными (гетеромер) полипептидами.

Примером монопептидного пассивного переносчика является Nа-канал ПА нейронов. Он состоит из одного полипептида, содержащего около 1800 аминокислотных остатков, и включает 24 трансмембранных альфа-спирали. Взаимодействие спиральных участков приводит к формированию четырех трансмембранных доменов (по 6 альфа-спиралей в каждом), которые образуют канал для Na. В активном состоянии он «пропускает» в нервную клетку ионы Nа, в результате чего происходит деполяризация мембраны и возникает потенциал действия - основа возбудимости и проводимости нейронов.

Капнофорин, пассивный переносчик анионов Сl и НСОз в мембране эритроцитов, функционирует как гомодимер, в котором каждый полипептид формирует 3 трансмембранных домена с несколькими альфа-спиралями в каждом. Взаимодействие двух полипептидов приводит к образованию анионного канала, состоящего из 6 трансмембранных доменов. Основная функция капнофорина перенос гидрокарбонат-ионов из эритроцитов или в эритроциты, что существенно облегчает транспорт СО2 из тканей в легкие.

Примером гетероолигомерного транспортера является пассивный переносчик ионов К и Na+ дендритных окончаний нейронов. Он включает 4 разных полипептида (-, -, - и субъединицы), один из которых (-субъединица) представлен в переносчике дважды. Каждая из субъединиц содержит 4 или 5 -спиральных трансмембранных участка и, взаимодействуя с другими субъединицами, формирует канальную структуру, состоящую из 5 субъединиц. В активированном состоянии через канал, проходит поток ионов Na+, в результате чего на дендритe возникает потенциал действия, передаваемый с аксона другого нейрона.

Действие пассивных переносчиков и его регуляция обусловлены изменениями их конформации. В качестве активирующего сигнала могут выступать сами транспортируемые молекулы, для которых в переносчике имеется центр связывания. В такой ситуации транспортер будет активным только при наличии транспортируемых молекул. Если переносчик имеет регуляторный центр с одной стороны мембраны, это обеспечивает однонаправленный ПТ (или в клетку, или из клетки).

Примером саморегулирующихся пассивных переносчиков являются транспортеры глюкозы GluT, имеющие регуляторный центр в наружном, внеклеточном домене. При отсутствии глюкозы во внеклеточной среде GluT находится в стабильном, конформационно неактивном состоянии (канал закрыт).

Появившиеся молекулы глюкозы связываются регуляторным доменом, в результате чего переносчик изменяет свою конформацию и открывается канал для глюкозы. Такое состояние переносчика является метастабильным и обеспечивает перенос молекулы глюкозы через канал в гиалоплазму.

После выхода глюкозы из канала переносчик оказывается в неактивном, но нестабильном состоянии, из которого он сразу переходит в исходное стабильное неактивное состояние. Таким образом, GluT работает как осциллятор с тремя состояниями: стабильным (неактивным), метастабильным (активным, рабочим) и нестабильным (неактивным). Скорость работы такого осциллятора достигает 1000 циклов в секунду.

Сигналом активации пассивного переносчика может служить и специфическая нетранспортируемая молекула, для которой имеется соответствующий центр связывания (регуляторный центр). Такие переносчики называют хемочувствителъными, хемозависимыми или хеморегулируемыми.

Примером подобных транспортеров является ацетилхолинчувствительный Na/К -канал в мембране нервно-мышечных соединений или дендритных окончаний нейронов, контактирующих с окончаниями аксонов других нейронов.

Мышечный Na/K-канал состоит из 5 трансмембранных субъединиц (2,, и ). В мышцах плода канал содержит не -, а -субъединицу. Наружные домены двух -субъединиц имеют регуляторные центры, способные связываться с нейромедиатором ацетилхолином, благодаря чему данный переносчик называют ацетилинхолинчувствителъным, или ацетилхолинрецептивным.

Каждая субъединица содержит по 4 трансмембранных домена (Ml - М4). М2 всех субъединиц имеют одинаковую аминокислотную последовательность и, взаимодействуя друг с другом, формируют канальную часть переносчика Нейронный канал является тетра-или гексамером, состоящим из равного числа - и -субъединиц (по две или по три).

При отсутствии ацетилхолина в синаптической щели ионный канал находится в закрытом, неактивном состоянии. При возникновении импульса в нейроне происходит секреция ацетилхолина в синаптическую шель, где нейромедиатор взаимодействует с регуляторными субъединицами ионных каналов, локализованных в мембране нервно-мышечного контакта или дендритных окончаниях второго нейрона.

Связывание ацетилхолина вызывает изменение конформации канала, в результате чего он переходит в открытое (активное) состояние. Активация канала обеспечивает поток Na+ в мышечное волокно или нейрон и деполяризацию мембраны постсинаптической клетки в которой возникает нервный импульс (потенциал действия). Благодаря такому механизму нервный импульс передается в синаптическом контакте с нейрона на мышечное волокно или другой нейрон.

Ацетилхолинчувствительные каналы имеют центры связывания с никотином - веществом, содержащемся в табаке, которое увеличивает время открытого состояния канала и тем самым - продолжительность и силу нервного импульса. Именно на этом основан стимулирующий эффект табакокурения.

При высоких дозах никотина стимуляция прекращается из-за угасания нервных импульсов - возникает стойкая деполяризация постсинаптической мембраны, которая может привести к тремору (непроизвольному дрожанию мышц), рвоте и даже мышечному параличу со смертельным исходом.

В гликокаликсе синаптического окончания дендрита имеется фермент ацетилхолинэстераза, с помощью которой связанный переносчиком ацетилхолин разрушается через определенное время.

Расщепление нейромедиатора приводит к возвращению канала в исходное закрытое конформационное состояние до тех пор, пока он не свяжет очередные молекулы ацетилхолина Таким образом, наличие ацетилхолинэстеразы обеспечивает импульсную работу ионного канала, которая прекращается после использования всего нейромедиатора в синаптической щели.

Ацетилхолинэстераза является тетрамерным белком, содержащим остатки цистеина (аминокислоты со свободной сульфгидрильной группой). После своей секреции в гликокаликсе этот фермент образует дисульфидные связи с молекулой коллагена (по молекуле фермента на каждой из трех цепей молекулы коллагена), закрепленной в билилидном слое плазмалеммы рядом с натриевым каналом.

Функции хемочувствительных каналов могут регулироваться не только внеклеточными (внешними по отношению к клетке), но и внутриклеточными сигналами. Такие ионные каналы состоят из четырёх субъединиц с шестью трансмембранными доменами каждая и содержат цитоплазматические домены, способные связывать внутриклеточные регуляторные молекулы. В качестве внутриклеточных сигналов для подобных каналов служат молекулы циклического АМФ или циклического ГМФ.

В ряде клеток, в частности, нервных и мышечных, сигналом активации пассивных переносчиков служит изменение мембранного электропотенциала (деполяризация мембраны). Такие переносчики получили название потенциалчувствительных, потенциалзависимых или потенциалрегулируемых.

В кардиомиоцитах (клетках сердечной мышцы) имеется большое число потенциал зависимых каналов для ионов Na. Он представлен крупным полипептидом, формирующим 4 трансмембранных домена, состоящих из шести трансмембранных и двух полуинтегральных альфа-спиральных участков.

В каждом домене имеется альфа-спиральный участок, содержащий 5- аминокислотных остатков с положительно заряженными радикалами (аргининовых и лизиновых). Именно эти аминокислотные последовотельности являются потенциалчувствительными - при изменении мембранного потенциала они изменяют свою конформацию, вызывая открывание или закрывание канала.

В состоянии покоя наружная мембрана (плазмалеммы) кардиомиоцитов поляризована и ее потенциал (потенциал покоя) составляет порядка - МВД. Этот мембранный потенциал создается на фоне 1радиентов многих ионов и обеспечивает закрытое состояние почти всех ионных каналов, включая Naканалы.

Снижение потенциала до -70 МВД приводит к изменению конформации натриевых каналов за счет изменения положения заряженных радикалов аргинина и лизина, которыми обогащены трансмембранные участки, формирующие канал. Такое изменение конформации переводит канал в активное (открытое), состояние, что сопровождается мощным поступлением Na+ в клетки и быстрой (1-2 мс) деполяризацией мембраны до уровня +50 МВД.

При такой величине потенциала Nа+-каналы переходят в новое закрытое состояние, обозначаемое как инактивированные каналы. Реполяризация мембраны с помощью специальных переносчиков ионов вызывает переход инактивированного канала в исходное закрытое состояние.

В ходе деполяризации, вызванной потоком Na+, открываются другие ионные каналы, которые также являются потенциалзависимыми. Среди них есть Са 2+-каналы, называемые L-каналами, которые обеспечивают поток ионов Са2+ из внеклеточной среды в кардиомиоциты. Увеличение концентрации Са2+ в периферической гиалоплазме вызывает ПТ этих ионов, но уже из полости эндоплазматической сети, и индуцирует сокращение кардиомиоцита. Таким образом, потенциалчувствительные Na-каналы обеспечивают деполяризацию мембраны кардиомиоцитов и активацию потенциалзависимых Са -каналов, что является решающим моментом для сокращения сердечной мышцы.

Кроме потенциалзависимых Na+-каналов в мембране кардиомиоцитов имеются потенциалзависимые каналы для ионов К+ (быстро инактивирующиеся калиевые каналы, или А-каналы). Деполяризация, вызванная ионами Na+, активирует Аканалы и обеспечивает первую, быструю фазу реполяризации, необходимую для дальнейшего восстановления потенциала покоя и ионных градиентов с помощью активного транспорта.

В нейронах потенциалзависимые каналы для ионов Na+ и К+ имеют внутренний «клапан» (m-ворота), формируемый определенными участками альфа-спиралей, и небольшой цитоплазматический глобулярный домен-«затычку» (h-ворота). На фоне потенциала покоя клапан закрывает канал, препятствуя пассивному току Na через него, причем затычка не блокирует канал. Канал в таком состоянии называют закрытым.

При изменении мембранного потенциала (возбуждении нейрона) происходит изменение конформации клапана и канал переходит в открытое состояние, обеспечивая прохождение иона в гиалоплазму и деполяризацию мембраны (потенциал действия). Дальнейшая деполяризация мембраны вызывает конформационное изменение затычки, которая закрывает канал со стороны цитоплазмы. В таком состоянии канал называют инактивированным.

Инактивация канала приводит к обязательному прекращению тока иона через определенное время после его начала, т.е. импульсную передачу нервных сигналов. Она также создает условие реполяризации мембраны восстановление потенциала покоя, которое обеспечивается специальными переносчиками ионов. При обратном изменении мембранного потенциала (реполяризации) конформационные изменения клапана и затычки «снимаются» и канал возвращается в исходное (закрытое) со стояние - клапан закрыт, затычка не функционирует.

Известны наследственные патологии, причиной которых являются дефекты структуры и функции А-каналов в кардиомиоцитах. Они вызывают нарушения сократимости миокарда (сердечной мышцы), приводящие к гипертрофии сердца (увеличению размеров этого органа).

В нейронах потенциалзависимые Na+-каналы обеспечивают возникновение и проведение нервного импульса. Повышенная чувствительность таких каналов к изменениям мембранного потенциала из-за наследственных изменений их структуры является одной из причин развития эпилепсии, болезни, характеризующейся судорожными припадками.

(противосудорожным) действием и применяются при эпилептических припадках, так как связываются с каналами на стадии их инактивации. Это стабилизирует Na+-каналы в инактивированном состоянии, препятствуя повторному возбуждению соответствующих нейронов и развитию припадков.

Действие ряда местных анестетиков основано на том, что они играют роль «затычки» натриевого канала нейронов, воспринимающих болевые ощущения.

Инактивируя каналы, они препятствуют реполяризации мембраны и тем самым блокируют проведение импульсов по «болевым» нейронам в месте введения препарата.

Еще одним способом регуляции пассивных переносчиков (каналов) является их фосфорилирование-дефосфорилирование с помощью протеинкиназ (фосфорилирование) и протеинфосфатаз (дефосфорилирование). Этот способ, кроме самостоятельного значения, может использоваться клеткой для инактивации хемочувствительных и потенциалчувствительных переносчиков даже при наличии сигналов их активации.

Примером такой регуляции являются ацетилхолиновые никотинчувствительные каналы мембран мышечных скелетных волокон (см. выше).

Цитоплазматические домены их субъединиц могут фосфорилиро-ваться различными протеинкиназами, после чего каналы теряют способность связывать ацетилхолин, т.е. десентизируются. В нейромышечной синаптической щели имеется белок агрин, который вызывает объединение каналов в группы и тем самым стимулирует их фосфорилирование.

Дефосфорилирование канала (восстановление его чувствительности к ацетилхолину) осуществляется с помощью специальной протеинфосфатазы 1D.

Для одной и той же транспортируемой молекулы (иона) может существовать несколько видов пассивных переносчиков (каналов). Так, в разных клетках млекопитающих (человека) обнаружены различные, хотя и гомологичные, пассивные переносчики глюкозы GtuT, которых выявлено уже около вариантов.

Все GluT состоят из одного полипептида (500 аминокислотных остатков), включающего трансмембранных доменов, 5 из которых формируют канал для молекул глюкозы, работающий по принципу осциллятора со скоростью до 1000 мол/сек.

Наиболее универсальный переносчик глюкозы, GluT2, обнаружен в плазмалемме клеток большинства органов и характеризуется увеличением скорости работы при повышении концентрации глюкозы в крови (внеклеточной среде).

GluTl специфичен для эндотелиальных клеток (клеток эпителия капилляров). Особенно много GluTl содержится в клетках капилляров мозга, что объясняется жесткой зависимостью энергетического обмена нейронов от глюкозы (неспособностью нейронов использовать в своем энергетическом обмене жирные кислоты и аминокислоты).

В нейронах мозга обнаруживается специфичный для них GluT3, который обладает самым высоким сродством к глюкозе. Благодаря этому он транспортирует в нейроны глюкозу даже при ее очень низких внеклеточных концентрациях.

Наличие такого переносчика имеет огромное значение, учитывая зависимость нейронов от глюкозы как единственного источника энергетического обмена. Тем не менее, снижение концентрации глюкозы в крови в 2 раза (сильная гипогликемия) приводит к потере сознания человеком через 10 сек, а через несколько минут такой гипогликемии наступает смерть.

Уникальный переносчик GluT4 обнаружен в жировых и мышечных клетках.

При нормальной концентрации глюкозы в крови его нет в плазмалемме данных клеток. При существенном увеличении концентрации глюкозы GluT4 появляется в их плазмалемме, в результате чего избыток глюкозы поступает в клетки, где превращается в гликоген (скелетная мускулатура) или жир (жировые клетки).

Физиологическое значение GluT4 заключается в предотвращении им длительной гипергликемии (повышенной концентрации глюкозы в крови), которая вызывает симптомы сахарного диабета. Перемещение GluT4 из цитоплазмы в ПА регулируется гормоном поджелудочной железы инсулином.

Однако при наследственных изменениях структуры и функции GIuT4 сахарный диабет развивается при нормальном количестве инсулина.

Такая форма сахарного диабета называется инсулиннезависимым сахарным диабетом (ИНЗСД), при котором введение больным инсулина является не только бесполезным, но и может вызвать неблагоприятные последствия, т.к.

этот гормон регулирует не только транспорт глюкозы в жировые и мышечные клетки.

Различные переносчики с одинаковой транспортной специфичностью могут присутствовать даже в одной клетке. Например, в нейронах и кардиомиоципик обнаружено несколько каналов для ионов К, Один из них является потенциалчувствительным, активирующимся при деполяризации плазмалеммы, два других - хемочувствительными, но регулируемые разными сигналами (Са2+-зависимый К+-канал и АТФ-зависимый К+-канал). Наконец, четвертый вид К-каналов открыт постоянно, т.к. является нерегулируемым. Его функция заключается в ПТ ионов К + из клетки при образовании их избытка.

ПТ и его регуляция имеют огромное медицинское значение, так как нарушения параметров ПТ вызывают серьезные патологические состояния организма.

Так, тетродотоксин, ядовитое вещество иглобрюха (рыбы фугу) и некоторых тритонов, обладает высоким сродством к потенциалзависимым Naканалам, входит в них и, закрывая просвет, блокирует их активность. В результате этого использование в пищу рыбы фугу, если она не приготовлена особым способом, приводит к блоку возникновения и проведения нервных импульсов, заканчивающихся летальным исходом. Эффект ряда местных анестетиков обусловлен их способностью блокировать эти же каналы сходным с тетродотоксином образом.

Растительные алкалоиды курарины (действующее начало яда кураре, которым индейцы смазывали наконечники стрел) связываются с Na/K-каналом постсинаптической мембраны мышечных клеток, инактивируют его и вызывают блок нейромышечной передачи импульса.

При попадании кураринов в кровь (ранение стрелой) человек погибает от паралича мышц. Аналогичным способом действует и бунгаротоксин, белок обнаруженный в яде змей семейства кобр.

Яд паука каракурта содержит латротоксин, который встраивается в билипидный слой плазмалеммы и формирует нерегулируемый кальциевый канал.

Если латротоксин поражает нейроны, поток ионов Са2+ индуцирует мощный выброс нейромедиаторов в синаптическую щель, вызывающий сильное возбуждение на постсинаптической мембране.

При этом пресинаптический нейрон теряет активность из-за дефицита нейромедиаторов, секретируемых им в огромном количестве под действием латротоксина. После укуса каракуртом у человека развиваются судороги (результат сильного возбуждения), затем - параличи (результат нейромедиаторного истощения нейронов). Характерным симптомом действия латротоксина являются и галлюцинации (возникновение ощущений и образов без адекватных им раздражителей).

Латротоксин относится к веществам, способным к ПТ ионов, - ионофорам.

Включение ионофоров в плазмалемму клетки изменяет ее ионный баланс, что, в свою очередь, вызывает гибель клетки. Именно на этом основано действие некоторых антибиотиков - антибактериальных препаратов, используемых в медицине.

Так, антибиотиком-ионофором является циклический пептид валиномицин.

Встраиваясь в бактериальную мембрану, он транспортирует по градиенту ионы К+, двигаясь в мембране, как челнок. Исчезновение градиента К+ является губительным для клеток бактерий.

Аналогичным способом действует антибиотик грамицидин. Две молекулы грамицидина встраиваются друг за другом в мембрану бактерий и формируют неподвижный канал, через который пассивно проходят ионы К+.

При использовании таких антибиотиков лля лечения бактериальных инфекций следует помнить, что они способны встраиваться во внутреннюю мембрану митохондрий и формировать протонные каналы, т.e. пассивно транспортировать катионы водорода и тем самым нарушать работу этих органоидов.

Активный транспорт (AT) это движение молекул и ионов против градиента концентрации (в биологическом понимании градиента) и, с этой точки зрения, он противоположен свободному и пассивному транспорту. Как и пассивный транспорт, AT осуществляется с помощью белков-переносчиков, которые в данном случае называют активными переносчиками, насосами или помпами.

В соответствии с законами диффузии, AT не может происходить спонтанно, самопроизвольно. Благодаря этому осуществление AT требует затрат энергии. По виду используемой энергии, различают 2 вида AT:

первичный AT и вторичный АТ.

Первичный AT характеризуется тем, что активные переносчики, или насосы, используют энергию АТФ непосредственно. С биохимической точки зрения, такие _насосы являются АТФазами, т.е. имеют каталитический домен, в котором происходит присоединение и расщепление АТФ. В ходе связывания, гидролиза и удаления продуктов расщепления АТФ активный переносчик циклически изменяет свою конформацию, что и позволяет ему транспортировать молекулы или ионы против градиента концентрации.

Вторичный AT основан на том, что переносчик использует не энергию гидролиза АТФ, а энергию градиента других молекул (ионов), которые он способен транспортировать пассивно, по градиенту концентрации. Пассивный транспорт вызывает изменение конформации такого переносчика, которое и обеспечивает AT другого типа молекул. Так как создание соответствующих градиентов сопряженно с гидролизом АТФ другими насосами, AT за счет энергии градиентов является вторичным по отношению к AT путем прямого гидролиза АТФ, т.е. первичному AT.

AT, как и пассивный, характеризуется высокой специфичностью в отношении транспортируемых молекул. Это определяется наличием в переносчике центров связывания определенных молекул или ионов. Как и пассивные переносчики, насосы представляют србой белковые канальные структуры, функционирующие за счет изменения своей конформации.

Наличие насосов в плазмалемме позволяет клетке создавать и поддерживать электрохимические градиенты молекул или ионов по обе ее стороны. Эта функция определяет зависимость работы активных переносчиков от градиента - скорость транспорта снижается по мере создания определенной величины градиента, при которой функционирование насоса прекращается.

Некоторые насосы-АТФазы в условиях превышения этой величины способны работать как пассивные переносчики, снижая значение градиента до необходимых параметров. При этом в условиях эксперимента пассивный транспорт через насос превращает АТФазу в АТФ-синтазу переносчик начинает катализировать не гидролиз АТФ, а его синтез Создание градиента ионов приводит к поляризации плазмалеммы, формированию потенциала покоя, что необходимо для функционирования нейронов и мышечных клеток. Благодаря этому данные клетки обладают свойством возбудимости, способностью к формированию потенциала действия за счет пассивного транспорта ионов по фадиенту, созданному с помощью насосов. Кроме того, пассивный поток ионов используется рядом клеток для осуществления вторичного AT молекул, необходимых для жизнедеятельности клеток (моносахариды и аминокислоты). Наконец, AT необходим и используется клеткой с целью вывода опасных для нее химических соединений.

Примером универсального для всех эукариот первичного активного переносчика плазмалеммы является Са-насос, или Са-АТФаза. Он транспортирует ионы Са2+ из периферической гиалоплазмы за пределы клетки, расщепляя при этом молекулы АТФ.

Структурная основа Са2+-насоса - крупный полипептид (1220 аминокислотных остатков) с несколькими альфа-спиральными трансмембранными доменами и сложным цитоплазматическим доменом, локализованным в периферической гиалоилазме. Собственно Са-насос функционирует в виде гомодимера, состоящего из двух таких полипептидов. Цитоплазматический домен насоса содержит 4 разных центра: Са2+-связывающий (транспортный), АТФазный (каталитический), кальмодулинсвязывающий (регуляторный) и фосфорилируемый (регуляторный).

При достижении определенного уровня Са2+ в периферической гиалоплазме ионы связываются транспортным центром насоса и изменяют его конформацию.

Это приводит к активации каталитического центра - он связывает и гидролизует АТФ. Действие каталитического (АТФазного) центра, в свою очередь, вызывает изменение конформации насоса, благодаря чему Са2+, связанный в гиалоплазме, выводится во внеклеточную среду. В таком режиме работы осуществляется транспорт одного иона Са24 на одну молекулу АТФ со скоростью 1000 циклов/мин.

Эта скорость может увеличиваться при активации протеинкиназы А, которая фосфорилирует цитоплазматический домен насоса и стимулирует этим его работу Данный вариант фосфорилирования является обратимым - насос может дефосфорилироваться с помощью протеинфосфатазы, что приводит к снижению скорости его работы.

Если концентрация Са2+ в периферической гиалоплазме достаточно велика, происходит усиление активности насоса. В этом случае Са2+ связывается не только насосом, но и регуляторньш белком кальмодулином, с образованием активного комплекса Са-калъмодулин. Данный комплекс присоединяется к соответствующему регуляторному центру цитоплазматического домена насоса и изменяет его конформацию.

Взаимодействие Са2+-кальмодулина с насосом резко (в 20 раз) увеличивает сродство транспортного центра к ионам Са2+ и активность каталитического, АТФазного, центра в 2 раза.

В результате этого скорость AT Ca2+ достигает 2000 ионов/мин и клетка избегает кальциевой перегрузки.

В некоторых случаях концентрация Са2+ периферической гиалоплазмы может стать очень высокой. В такой ситуации возникает реальная угроза гибели клетки из-за интенсификации Са2+-зависимых процессов (например, деполимеризации микротрубочек) или образования нерастворимых солей, в частности, фосфата кальция. Для предотвращения такой угрозы в клетке существует фермент кальпаин, который активируется ионами Са2+ при их высокой концентрации. По своей функции, кальпаин является протеинкиназой, с помощью которой фосфорилируется цитоплазматический домен Са-насоса и существенно интенсифицируется его работа.

Фосфорилирование кальпаином представляет собой необратимый процесс, приводящий к потере насосом способности регулироваться. Однако оно вызывает необратимое и резкое усиление активности насоса (скорости вывода ионов Са 2+ из клетки), которое позволяет за короткое время нормализовать концентрацию Са в периферической гиалоплазме и предотвратить неблагоприятные последствия кальциевой перегрузки.

Кроме Са2+-насоса, плазмалемма зукариотических клеток содержит насосы и с другой ионной специфичностью, например, протонный насос, или H+-АТФазу.

С медицинской точки зрения, интересен активный переносчик (АТФаза) гликопротеин Р. У человека (и других млекопитающих) он обнаружен в клетках почек, надпочечников, печени и кишечника. Функцией этого насоса является вывод из клетки вредных, токсичных для нее химических соединений, к каковым относятся и определенные лекарственные препараты.

Гликопротеин Р - крупный гликозилированный полипептид с двенадцатью альфаспиральными трансмембранными доменами, формирующими канальную структуру, и двумя сходными по структуре и функциям цитоплазматическими доменами с центрами связывания и гидролиза АТФ (АТФазными центрами) В тканях, содержащих клетки с гликопротеином Р, нередко возникают опухоли, которые очень плохо поддаются лечению химическими препаратами, т.е. обладающие устойчивостью одновременно к широкому спектру цитостатиков (препаратов, прекращающих рост опухолей). В этих случаях раковые клетки содержат необычно большое количество молекул гликонротеина Р в плазмалемме. Благодаря этому цитостатики, попавшие в опухолевые клетки, очень быстро выводятся из них, не успев оказать терапевтического действия.

Одной из причин такой лекарственной устойчивости раковых клеток может быть амплификация (увеличение числа копий) гена, кодирующего структуру гликопротеина Р в опухолевых клетках. Такая возможность продемонстрирована экспериментально при изучении механизмов лекарственной устойчивости некоторых опухолевых клеток у мышей.

Возникнув в одной раковой клетке, амплицированный ген передается другим опухолевым клеткам, образующимся из исходной путем ее деления при росте опухоли. В результате этого лекарственную устойчивость приобретают многие клетки данной опухоли, что делает ее не чувствительной к цитостатикам.

Транспорт (как пассивный, так и активный), при котором переносчик функционирует только в отношении молекул или ионов одного вида, получил название унипорт. Кроме унипорта, существует сопряженный транспорт, или копорт, при котором переносчик способен транспортировать одновременно более одного вида молекул (ионов). Такие переносчики называют сопряженными переносчиками, или копортерами.

Различают 2 варианта копорта: симпорт и антипорт. При симпорте различные молекулы (ионы) транспортируются переносчиком в одном направлении, а при антипорте направления транспорта разных молекул (ионов) являются противоположными. При этом механизм транспорта молекул (ионов) разного вида может не совпадать, т.е. для одного вида он может быть пассивным, а для другого - активным. С этой точки зрения, вторичный AT относится к категории копорта в варианте симпорта.

Примером такого вида транспорта является реабсорбция (обратное всасывание) глюкозы и аминокислот из первичной мочи, осуществляемое нефроцитами (клетками почечных канальцев). Этот процесс предотвращает потери организмом ценных для него органических соединений, в результате чего вторичная моча, выводящаяся из организма, в норме практически не содержит глюкозы и аминокислот.

Глюкоза реабсорбируется с помощью переносчиков, локализованных в плазмалемме нефроцитов. Эти сопряженные переносчики способны к пассивному транспорту ионов Na+, который сопровождается переносом глюкозы в том же направлении, что и ионов Na+. Таким образом, для транспорта глюкозы симпортный переносчик использует энергию градиента Na.

В первичной моче концентрация Na всегда выше, чем в цитоплазме клеток эпителия почечных канальцев, что обеспечивается работой активных переносчиков Na+ в этих же клетках. Глюкоза, попавшая в первичную мочу при фильтрации плазмы крови в почечных клубочках, связывается соответствующим симпортером (его наружным доменом). Взаимодействие с молекулой глюкозы активирует Na-канал этого переносчика, в результате чего происходит пассивный транспорт ионов через этот канал.

Поток ионов Na+ обеспечивает изменение конформации сопряженного переносчика и транспорт глюкозы в том же направлении, что и Na+. При этом глюкоза транспортируется всегда в клетки почечных канальцев вне зависимости от ее относительных концентраций в первичной моче и цитоплазме клеток канальцев, т.е. может транспортироваться активно, против градиента собственной концентрации. Именно это позволяет реабсорбировать практически всю глюкозу из первичной мочи, снижая пищевую потребность в этом моносахариде.

Аналогичные натриевые симпортеры глюкозы и аминокислот функционируют в клетках тонкой кишки, где они обеспечивают максимальное всасывание этих веществ, образовавшихся в процессе пищеварения. Кроме симпортного вторичного AT глюкозы, в клетках осуществляется и пассивный унипорт этого моносахарида с помощью переносчиков семейства GluT.

Реабсорбция глюкозы в почках имеет важное физиологическое значение, предотвращая развитие гипогликемии (пониженного уровня глюкозы в крови).

При снижении концентрации глюкозы в крови до 0,2 мг/мл у человека развиваются гипогликемические судороги. Если в такой ситуации не ввести глюкозу, тяжелая гипогликемия может привести к летальному исходу.

С другой стороны, система обратного транспорта глюкозы в почечных канальцах функционирует таким образом, что препятствует развитию гипергликемии, вызывающей симптомы сахарного диабета. Скорость реабсорбции глюкозы в почках имеет предельную величину порядка мг/мин. Благодаря этому избыток глюкозы в первичной моче не реабсорбируется, а выводится с вторичной мочой.

Наличие глюкозы во вторичной моче, глюкозурия, является следствием гипергликемии и служит диагностическим признаком сахарного диабета.

Глюкозурия может транзитно наблюдаться и у здоровых людей, если концентрация глюкозы в венозной крови достигает 2 мг/мл. Этот уровень обозначают как почечный порог для глюкозы.

Причиной глюкозурии может быть не только гипергликемия, но и нарушения реабсорбции глюкозы. В частности, ее вторичный AT в почечных канальцах может быть подавлен некоторыми химическими веществами, например, флоридзином.

Известны и наследственные нарушения реабсорбции глюкозы, врожденная глюкозурия. При этом заболевании человек является предрасположенным к гипогликемии из-за хронической потери глюкозы, выводящейся с вторичной мочой. Соответственно, такие больные должны получать с пищей достаточное количество углеводов для предотвращения развития гипогликемии.

Аналогичная система почечной реабсорбции существует и для аминокислот.

Известно 7 различных систем вторичного AT аминокислот, работающих на основе симпорта с ионами Na+. При этом один и тот же переносчик способен транспортировать разные аминокислоты, имеющие сходную пространственную конфигурацию.

В частности, имеется Nа+-симпортер для кислых аминокислот (глутаминовой и аспарагиновой), для основных аминокислот (аргинина, лизина и орнитина) и 5 разных переносчиков нейтральных аминокислот: цистина и цистеина; пролина, оксипролина и глицина, глицина; фенилаланина, лейцина, изолейцина, триптофана и метионина; таурина, -аланина и -аминомасляной кислоты (ГАМК).

Наследственные дефекты структуры и функции таких симпорте-ров приводят к аминоацидурии (наличию аминокислот во вторичной моче). Примером такой наследственной болезни является цистинурия, причиной которой является нарушение вторичного AT цистеина и ряда других аминокислот. Особенность этой аминоацидурии заключается в том, что на фоне повышенной концентрации цистеина в моче развивается нефролитиаз - формирование цистеиновых "камней" в почках. Это приводит к серьезным нарушениям функций мочевыделительной системы. В частности, характерным симптомом цистинурии (нефролитиаза) является гематурия (моча с кровью).

Сопряженный транспорт (копорт) может осуществляться в виде первичного AT, т.е. с помощью насосов-АТФаз. Таким активным переносчиком является Nа/К -насос (Na/К -АТФаза), который функционирует, транспортируя ионы Na+ и К+ в противоположных направлениях и против градиентов их концентраций. С этой точки зрения, Na+/К+-АТФаза осуществляет первичный активный антипорт Na+ и К+.

Na+/K+-нacoc является универсальным трансмембраиным (интегральным) компонентом нлазмалеммы практически всех эукариотических клеток. Он представляет собой сложную белковую структуру, активную в комплексе с молекулами холестерола и фосфатидилсерина. В составе насоса обнаруживают 3 разных белковых субъединицы (, и ), по 2-4 субъсдиницы каждого тина.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |
Похожие работы:

«_ ЕВРАЗИЙСКИЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (ЕАСС) EURO-ASIAN FOR STANDARTIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION (EASC) ГОСТ МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ 2013 СТАНДАРТ _ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ, ПРЕДСТАВЛЯЮЩЕЙ ОПАСНОСТЬ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Фотопревращение химических веществ в воде Прямой фотолиз (OECD, Test №316:2008, IDT) Издание официальное Минск Евразийский Совет по стандартизации, метрологии и сертификации ГОСТ Предисловие Евразийский совет по стандартизации,...»

«Министерство образования Республики Беларусь Учебно-методическое объединение вузов РБ по естественнонаучному образованию Учебно-методическое объединение вузов РБ по экологическому образованию УТВЕРЖДАЮ Первый заместитель Министра образования Республики Беларусь А.И. Жук 2009 г. Регистрационный № ТД- G. 139/тип. Физическая и коллоидная химия Типовая учебная программа для высших учебных заведений по специальностям: 1-31 01 01 Биология; 1-33 01 01 Биоэкология СОГЛАСОВАНО СОГЛАСОВАНО Начальник...»

«‰ №3(6) осень Урожаи и плодородие почвы — выше, работы — меньше, здоровье — лучше! 2011 г. Осень. Порядок на огороде. Какой он по-природному? Вот и наступила осень. Вторая осень нашей мо- Гость номера — лодой газеты. Так получается, что выпуски наши — Борис Андреевич Бусезонные. Но обещаем, что повторяться не будем. блик — зубр ПриХотя, полезно будет заглянуть и в газету родного земледелия. Осень-2010, пройдясь по ссылке http://www.pkoz. И его Осенние забавы ru/?st=72, сравнить, уточнить,...»

«Р Е Д КОЛ Л Е Г И Я Румен Бостанджиев (Болгария) — доктор медицины, психиатр, сексолог. Преподаватель Медицинской академии г. Софии, Пётр Доновский — директор Восточведущий сексолог Болгарии, председатель но-Европейского бюро ЭД Медицин. Международного общества сексологии Григорий Орман — главный медицинский и сексопатологии, президент Международпредставитель ЭД Медицин в Восточной Евного университета сексологии. ропе, профессор Европейской академии естеВрабка Орбецова (Болгария) — доктор...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тверской государственный университет УТВЕРЖДАЮ Руководитель ООП подготовки Магистров 2012 г. Учебно-методический комплекс по дисциплине Актуальные проблемы науки о полимерах (1 курс) (наименование дисциплины, курс) _020100.68 Химия_ (шифр, название направления подготовки) химия_ _Физическая (название специализированной программы подготовки магистров)...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Уральский государственный университет им. А.М. Горького УТВЕРЖДАЮ Директор ИППК Е.С. Черепанова __2009г. ПРОГРАММА Современные нанотехнологии повышения квалификации профессорско-преподавательского состава по приоритетному направлению Проблемы подготовки кадров по приоритетным направлениям науки, техники, критическим технологиям, сервиса и других сфер, относящихся к национальным...»

«БИБЛИОГРАФИЯ НАУЧНЫХ ТРУДОВ КНЦ РАН ЗА 2012 ГОД КНИГИ Монографии Геологический институт Жамалетдинов А.А. Теория и методика электромагнитных зондирований с мощными контролируемыми источниками (опыт критического анализа). – СПб.: СОЛО, 2012. – 164 с. Кианитовые руды России: монография / В.Н. Огородников, В.А. Коротеев, Ю.Л. Войтеховский, В.В. Щипцов, Ю.А. Поленов, Ю.Н. Нерадовский, Л.С. Скамницкая, Т.П. Бубнова, А.Н. Савичев, Д.В. Коротеев. – Екатеринбург: УрО РАН, 2012. – 334 с. Горный институт...»

«УДК 615.014 НАМ ВСЕГО ЛИШЬ 10 ЛЕТ Т.А. Белоусова, К.В. Володин Фармацевтическое научно-производственное предприятие Ретиноиды, Москва Фармацевтическое научно-производственное предприятие Ретиноиды - это отечественный производитель. Основанное в марте 1991 г, вот уже почти 10 лет оно работает на фармрынке России. Начинать пришлось с нуля, но была Идея, были Учителя, был Энтузиазм и был Лидер. Под одной крышей на нашем предприятии собраны ученые – химики, биологи, биохимики, провизоры-технологи,...»

«Аллергология Янченко В.В., Выхристенко Л.Р., Янченко Л.К., Янченко А.В., Грибовская О.В., Мартинович В.П., Голубович В.П., Янченко Е.В. ВГМУ, ИБХ НАН РБ, ОДО НИП Ресан Синтетический ARG–ASN–TRP–ASP тетрапептид, связывающий иммуноглобулин Е Высокоаффинный рецептор для иммуноглобулина Е (FcRI) – составная часть Fc–рецепторной сети организма и ключевая структура, участвующая в запуске IgE– зависимых аллергических реакций немедленного типа. Классическими методами пептидной химии синтезирован...»

«МНОГОСЛОЙНАЯ ТРУБА Указатель ПОСОБИЕ ПО СИСТЕМЕ MULTYRAMA МНОГОСЛОЙНАЯ ТРУБА ДЛЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ОТОПЛЕНИЯ ПОСОБИЕ ПО СИСТЕМЕ PRANDELLI s.r.l. via Rango, 58 - 25065 Lumezzane (BS) Italia Tel. 030 8920992 Fax 030 8921739 Internet http:/ /www.prandelli.com e-mail: prandelli@prandelli.com Представительство в России – тел. (095) 787-20-88, 254-28-52; тел./факс (095) 253-42-63 E-mail: albo-cons@mtu-net.ru Указатель ПОСОБИЕ ПО СИСТЕМЕ MULTYRAMA ГЛАВА 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМЕ стр. Вступление...»

«Александр Зорич “ПРАЙМЗОНА” Посвящаю эту книгу моим школьным друзьям и подругам Оглавление Глава 1. Полдень в замке Медная Крепь Глава 2. Нотариус, глашатай и лорд Ферткау Глава 3. Наши против ваших Глава 4. В гостях у Анабеллы Глава 5. Герои возращаются Глава 6. Ученый и его батискаф Глава 7. Форт Красная Утка Глава 8. Летающий корабль Глава 9. Полчаса в воздухе Глава 10. На Болотах Глава 11. Болотная Дева Глава 12. Алхимическое письмо Глава 13. В трактире Хвосты и копыта Глава 14. Драка Глава...»

«ПРЕЗЕНТАЦИЯ Научно-производственная фирма Царство ароматов была основана в 2001 году ведущим специалистом эфиромасличной отрасли Крыма, кандидатом технических наук Кащенко Георгием Феодосьевичем. Производственная база находится в живописнейшем, экологически чистом угоке Крымского полуострова, называемом Долиной Роз, у подножья горы Перчем в г. Судак. Благодаря энтузиазму высокопрофессиональных специалистов, в т. ч. Кащенко Г. Ф., Кащенко В. Г., воздействие при различных дерматологических...»

«РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (19) (11) (13) RU 2 522 819 C2 (51) МПК C12N 15/52 (2006.01) ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ 2012142250/10, 05.10.2012 (21)(22) Заявка: (72) Автор(ы): Тишков Владимир Иванович (RU), (24) Дата начала отсчета срока действия патента: Алексеева Анастасия Александровна (RU), 05.10. Савин Святослав Сергеевич (RU), Савина Лариса Ивановна (RU), Приоритет(ы): Каргов Иван Сергеевич (RU) (22) Дата подачи заявки: 05.10. RU (73)...»

«Тамбовский областной институт повышения квалификации работников образования Формирование исследовательской компетенции обучающихся средствами современных педагогических технологий в рамках учебной дисциплины Химия О.В. Ушакова, учитель химии МОУ СОШ № 2 г. Мичуринска Тамбовкой области Тамбов. 2010 г. 1 Содержание стр. Введение 3 Исследовательская компетенция/компетентность, ее место в систе- 4 ме образовательных компетенций Формирование исследовательской компетенции средствами иссле-...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ======================================================== ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОДАХ ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО СПЕЦКУРСУ Для специальности: 320700 – Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов НАЛЬЧИК 2003 2 УДК 66.013.8:504 (075) ББК. 20.1 я 73 Рецензент: доктор химических наук, профессор Кабардино-Балкарской государственной...»

«1963 С 1 января аспирантам, обучающимся с отрывом от производства, прекращена выплата пособия на приобретение литературы. Летопись. Т. 2. – С. 117. 3 января. Ученый Совет химфака обсудил результаты проверки факультета комиссией Министерства высшего и среднего специального образования РСФСР. Летопись. Т. 2. – С. 118. 19 января. Кафедрами проведена большая работа по подготовке к производственной практике. Сейчас химфак располагает только 7 оплачиваемыми местами для такой практики, из них два – в...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УФИМСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (НПИ) RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES UFA SCIENTIFIC CENTRE INSTITUTE OF GEOLOGY RUSSIAN ACADEMY OF NATURAL SCIENCES SOUTH RUSSIAN STATE TECHNICAL UNIVERSITY (NPI) Р. Ф. Абдрахманов, В. Г. Попов ГЕОХИМИЯ И ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ЮЖНОГО УРАЛА Ответственный...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С. М. КИРОВА КАФЕДРА ОБЩЕЙ И ПРИКЛАДНОЙ ЭКОЛОГИИ ОСНОВЫ ТОКСИКОЛОГИИ Конспект лекций для студентов специальности 280201 Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов всех форм обучения Самостоятельное учебное электронное издание СЫКТЫВКАР 2009 УДК...»

«Федеральное агентство по образованию Сыктывкарский лесной институт – филиал государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия имени С. М. Кирова КАФЕДРА ХИМИИ ХИМИЯ Сборник описаний лабораторных работ для студентов нехимических специальностей всех форм обучения СЫКТЫВКАР 2008 УДК 54 ББК 26 Х46 Сборник описаний лабораторных работ составлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом...»

«стр. 1 из 23 CODEX STAN 247 ОБЩИЙ СТАНДАРТ ДЛЯ ФРУКТОВЫХ СОКОВ И НЕКТАРОВ (CODEX STAN 247-2005) ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 1. Этот стандарт распространяется на всю продукцию, приведенную ниже в разделе 2.1. ОПИСАНИЕ 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОДУКТА 2.1. 2.1.1. Фруктовый сок Фруктовый сок — это несброженная, но способная к брожению жидкость, полученная из съедобной части доброкачественных, спелых, свежих фруктов или из фруктов, поддерживаемых в неповрежденном состоянии при помощи соответствующих обработок,...»






 
© 2014 www.kniga.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Книги, пособия, учебники, издания, публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.