медицинский каталог




Основы медицинской химии

Автор В.Г.Граник

разуя поры или каналы. Белки определяют и функциональные свойства мембран и отвечают за прием и трансформацию химических сигналов гормонов, нейромедиаторов, факторов роста, и участвуют в транспорте ионов. Липиды мембран состоят из лецитина (фосфатидилхолина), триацилглицеринов (обычные жиры), жирных кислот и холестерина. Обычно наружная поверхность бислоя — это нейтральные липиды, в то время как на внутренней стороне сосредоточены отрицательно заряженные компоненты. Обязателен избыток ионов кальция, обеспечивающий стабилизацию мембран и функционирование ионных каналов. Конечно, мембраны различных клеток различны. Так, мембраны животных клеток — это, в основном, фос-фолипиды, кроме того, в жирах этих мембран имеется холестерин, в структуру жиров входит фрагмент арахидоновои кислоты (см. 11-1.Е).

16

Глава I. Общие и теоретические проблемы фармакологии

Эргостерин

Необходимый компонент мембран грибов — эргостерин, а клеточные мембраны бактерий содержат аминокислоты, и белковые фракции, к одной из которых присоединена ДНК одиночной бактериальной хромосомы. Содержат они, также, РНК, пермеазы и ферменты, синтезирующие клеточную стенку.

Мембраны, через которые необходимо проникнуть веществу для проявления биологической активности, разделяются на несколько типов. Наиболее простые мембраны, состоящие из липидов и белков — мембраны, перенос через которые осуществляется за счет простой диффузии. Очевидно, что в этом случае скорость переноса определяется различием концентраций вещества (или веществ) по обе стороны мембраны и процесс может протекать только до выравнивания концентраций, т.е. до достижения равновесия. Для этих мембран характерно, что скорость проникновения вещества через мембрану зависит, как правило, от липофильности соединения и тем выше, чем более жирорастворимо переносимое через мембрану вещество (до определенного предела — см. Ы.Б.З),

Для второго типа мембран характерно наличие специфической системы, облетающей перенос соединения через мембрану, т.е. способствующей диффузии. И в этом случае,равенство концентраций приводит к остановке процесса проникновения. В этом случае также отсутствует потребление энергии при транспорте. Однако, различие с первым типом мембран заключается в том, что возможен перенос, причем облегченный перенос, соединений, которые без переносчика проникнуть через мембрану не могут. Например, диффузия молекулы холина (средство для лечения заболеваний печени) через мембраны первого типа практически невозможна из-за наличия тетраалкиламмониевой группы (целочисленный положительный заряд), но специфический переносчик быстро доставляет холи и в эритроциты и другие клетки.

HOCH2CHaN+Me3Cr Холин

/¦ /. Фармакокинетика

17

Понятно, что проницаемость этих мембран ограничивается, например, способностью переносчика к насыщению — в этом случае даже если имеются различия в концентрациях переносимого вещества по обе стороны мембраны, процесс заторможен.

Существенно, что ингибирование переноса зачастую может быть достигнуто при наличии структурно сходных с основным субстратом веществ. С другой стороны, очень важно, что переносчики обладают высокой химической специфичностью и в некоторых случаях способны «узнавать» свой субстрат даже при наличии в среде структурных аналогов (даже стереоизомеров). Дополнительным примером (наряду с холином) переноса через такие мембраны яаляетея транспорт D-глю-козы в эритроциты человека (также и других Сахаров — Х>-маннозы, D-ксилозы, D-арабинозы), причем весьма важно, что L-caxapa этим путем транспортироваться не могут.

Еще один весьма важный вид мембран — мембраны, через которые возможен транспорт против градиента концентрации, так называемый активный транспорт, который требует потребления энергии, для которого также свойственна способность переносчика к насыщению и который, как это свойственно для энергетически зависимых процессов, зависит от температуры. Примеров активного транспорта весьма много, приведем некоторые из них: транспорт катионов калия и натрия в клетки млекопитающих (положительный заряд ионов натрия и калия препятствует возможности проникновения их через мембраны путем простой диффузии). По той же причине выведение почечными канальцами различных ионизированных веществ нуждается в активном транспорте. Тем же способом бактерии захватывают неорганические ионы, сахара и аминокислоты. Накопление различных веществ некоторыми органеллами протекает также с участием мембран этого типа — это относится к накоплению в митохондриях ионов натрия, калия, кальция и магния против градиента концентрации и накопление йода щитовидной железой. Следует указать, что для активного транспорта используются различные ферменты, такие как, например, К*/^а* АТФаза для переноса этих ионов во все клетки, или Ca?*/Mg2* АТФаза для переноса кальция в мышечные клетки. Интересно, что регулирование проницаемости мембран эритроцитов для углекислого газа осуществляет специальный ионообменный белок, а проницаемость мембран нервных и мышечных клеток изменяется при взаимодействии ацетил-холина с холинорецелтором.

Здесь уместно указать, что существуют и не совсем обычные, «непрямые» способы проникновения веществ через клеточные мембраны.

18

Глава I. Общие и теоретические проблемы фармакологии

В первую очередь, к ним относятся пиноцитоз и фагоцитоз. При пи-ноцитозе мембрана образует «впячивания», которые далее преобразуются в пузырьки. Мембрана восстанавливается и эти пузырьки оказываются вне клетки, если они образовывались на внутренней стороне мембраны или внутри клетки — если они возникли на внешней её поверхности. Таким образом, вещества находившиеся вне клетки попадают внутрь и наоборот. Таким образом через мембрану проникают молекулы, которые по своим размерам слишком велики для диффузии. Сходство с пиноцитозом имеет и фагоцитоз — это проникновение еще более крупных молекул. Ферменты и гормоны как бы выдавливаются из клеток в виде пузырьков, окруженных липидными мембранами. Это, например, способ, который используется организмом для «выдавливания» гидролитических ферментов поджелудочной железы в виде, так называемых, зимогеновых гранул, Таково же происхождение пузырьков, о которых медиатор центральной нервной системы — ацетилхолин — высвобождается из нервных окончаний и гранул, в виде которых другой медиатор — норадреналин выделяется из мозгового вещества надпочечников.

Весьма интересен процесс активного транспорта аминокислот из мочи в почечные канальцы — здесь участие в процессе принимает фермент — глутамилтрансфераза, который катализирует образование из аминокислот и глутатиона -у-глутамилпроизводных, уже способных (в отличие от аминокислот, находящихся в цвиттерионной форме) проникать в клетку, Далее — гидролитическое расщепление и регенерация исходных молекул.

Наконец, укажем еще и на мембраны четвертого типа имеющие те же свойства, что и мембраны первого типа, но отличающиеся определенным размером пор — здесь примером являются почечные клубочки, пропускающие любые молекулы, размеры которых (~3 нм) меньше, чем

страница 5
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92

Скачать книгу "Основы медицинской химии" (2.69Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]


Химический каталог Rambler's Top100

Copyright © 2009
(18.08.2018)