Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Эш Б.Б. -> "Трансформированная клетка" -> 177

Трансформированная клетка - Эш Б.Б.

Эш Б.Б., Билл П.Т., Камерон И.Л. Трансформированная клетка — К.: Наукова думка, 1985. — 384 c.
Скачать (прямая ссылка): transformirovannayakletka1985.djvu
Предыдущая << 1 .. 171 172 173 174 175 176 < 177 > 178 179 180 181 182 183 .. 211 >> Следующая

1975) приводит к внутриклеточному подкислению.
11.2.1J. Внутриклеточное pH и С02
В клетках млекопитающих основным внутриклеточным буфером является буферная система С02/НС0з“ с эффективным рК 6,2. Буферная способность цитоплазмы клеток эукариотов — 10—100 мЭкв Н+/единица pH/л, и вклад системы С02/НС0Г в эту буферную способность зависит от количества С02, присутствующего в среде (Ai-
319
рис. 1. Схематическое изображение реакций, проходящих с продукцией или выделением протоновых эквивалентов в клегках эукариотов: /. Катионный транспорт анионов (Becker е. Duhra, 1978). 2. Образование и выделение карбоната кальция (раздел 7.4). 3. Поглощение протона лизосомами (Jensen е. Bainton, 1973).4. Обмен Na+/H+ (раздел 2.2). Гидролиз АТФ (раздел 8.4), 6. Пентовный шунт (раздел 2.1). 7. Гликолиз (разделы 2.1 и 6). 5. Транспорт молочной кисло!ы (раздел 2.1). 9. Буферная система HCOJ"/COa (раздел 2.1), включая обмен С1~/НСО^" (раздел 2.2). Ц — цитоплазма, М — митохондрия, Я — ядро, JI — лизосома, ГЛЮ — глюкоза, Г6Ф — глюкозо-6-фосфат, ФДФ — фруктозо-дифосфат, ПИР — пируват, ЛАК — молочная кислота, ТКК — цикл Кребса, Р5Ф — рибвзо-5-фосфат, •••••• транспорт электронов.
ckin, Thomas, 1975,1977; Ellis,Thomas, 1976; Boron, DeWeer, 1976; Boron, 1977; Bolton, Vaughan-Jones, 1977). C02 продуцируется путем метаболического декарбоксилирования и, если не гидрирован, он диффундирует из клетки. Гидрирование С02 с образованием НСОГ и Н+ катализируется угольной ангидразой. Кроме того, содержание внутриклеточного НСОГ также может повышаться в результате его поглощения из среды. Буферная система С02/НС0Г постоянно изменяется под влиянием активности угольной ангидразы (Thomas, 1976; Ai-okin, Thomas, 1977) и циклических нуклеотидов (Fenton et al.t 1978; Boron et al., 1978).
320
Представленные выше данные указывают на то, что метаболически продуцируемый С02 не влияет на внутриклеточное pH в физиологических условиях (Navon et al., 1977). Однако было обнаружено, что экзогенно применяемый С02 или бикарбонат вызывает внутриклеточное подкисление (Zieve et al., 1967; Ahmed, Baron, 1971; Fol-bergrova et al., 1972; Thomas, 1974; Aickin, Thomas, 1975; Levin et al., 1976; Boron, DeWeer, 1976; Steenbergen et al., 1977). Результаты микроэлектродных измерений показали, что клетки могут (по крайней мере частично) восстанавливать цитоплазматическое pH, нарушенное в результате использования экзогенного С02 (Thomas, 1974; Aickin, Thomas, 1977; Boron, DeWeer, 1976; Boron, 1977; DeWeer, 1978; Thomas, 1976). Этот феномен был впервые показан in vivo Mes-seter, Siesjo (1971), и его анализ привел к открытию транспортного механизма, удаляющего кислоту (см. ниже). В культуральной среде концентрация эндогенного С02 может повышаться до уровня, достаточного для хронического подкисления внутриклеточной среды, что приводит к остановке роста у Tetrahymena (Gillies, Deamer, 1980).
11.2.1.2. Внутриклеточное pH и молочная кислота
В отличие от С02 молочная кислота в основном транспортируется из клетки путем диффузии с помощью носителей, как это происходит в асцитных клетках Эрлиха (Spencer, Lehninger, 1976; Belt et al., 1979) и эритроцитах (Dubinski, Racker, 1978). В отсутствие экзогенной НСОз“ угнетение системы транспорта лактата кверцетином предупреждает восстановление внутриклеточного pH после индуцированного глюкозой подкисления в асцитных клетках Эрлиха (Belt Ы al.,1979). Транспорт лактата зависит от перепада pH по обе стороны плазматической мембраны, его кинетика одинакова в обоих направлениях и, по-видимому, он сопряжен с транспортом протонных эквивалентов (Spencer, Lehninger, 1976). В асцитных клетках Эрлиха Км носителя для лактата имеет более низкое значение по сравнению с другими однозамещенными карбоксильными кислотами, а значение Fmax удивительно высоко — 0,6 мкмоль/мин/мг белка. Поскольку интенсивность продукции лактата анаэробными клетками Эрлиха в типичных случаях намного ниже этого значения (Belt et ah, 1979), предполагается, что в физиологических условиях транспортная система не насыщается.
11.2.2. Транспорт протонных эквивалентов
Согласно уравнению Нернста клетки с отрицательным мембранным потенциалом должны иметь относительно кислую внутреннюю среду. Но внутриклеточное pH большинства исследованных клеток существенно более щелочное, чем это можно было бы предсказать по их равновесному потенциалу. Метаболические процессы обусловливают не только электрохимический вектор протонов, направленный внутрь клетки, но и внутриклеточную кислотную нагрузку. Вместе с тем щелочная реакция внутриклеточного pH предполагает
22 5-1329
321
присутствие транспортных систем, противодействующих транспорту протонов и продукции кислот путем выведения кислотных эквивалентов. Как показано Thomas (1976), выведение может осуществляться посредством большого числа механизмов. До сих пор были описаны только два таких механизма, играющих роль в гомеостатической регуляции внутриклеточного pH: Na+/H+ (катионный) обмен и ^+-зависимый CWHCO3" (анионный) обмен. Система катионного обмена блокируется амилоридом и, предположительно, опосредуется электрохимическим градиентом Na+. Обнаружено, что она функционирует в мышце мыши (Aickin, Thomas, 1977), в нейроне речного рака и в проксимальном канальце саламандры. Кроме того, чувствительная к амилориду экструзия кислот наблюдалась также в яйцах морских ежей (Johnson et al., 1976), хотя до сих пор точная природа этой транспортной системы остается невыясненной (см. гл. 7). Анионный обмен подавляется блокаторами натриевых или анионных канальцев, такими, как СИТС (4-ацетамидо-41-изотиоцианостил ьбен-2,21-дисуль-фонат), ДИДС (4,41-диизотиоцианостильбен-2,21-дисульфонат) или фуросемид (Boron et al., 1976). Установлено, что ^+-зависимый обмен CWHCO3" функционирует в гигантском аксоне кальмара (Boron, DeWeer, 1976; Russel Boron, 1976), нейронах улитки (Thomas,; 1977) и в мышце усоногого рака (Boron, 1977). Анионный обмен требует АТФ и стимулируется присутствием цАМФ (Boron, DeWeer,
Предыдущая << 1 .. 171 172 173 174 175 176 < 177 > 178 179 180 181 182 183 .. 211 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed