Биоэнергетика и линейная термодинамика необратимых процессов - Кеплен С.Р.
Скачать (прямая ссылка):
2. Применение уравнения (8.6) требует, чтобы А оставалось постоянным при изменении Дф. Тем не менее в этой главе, где рассматриваются экспериментальные методы, мы будем использовать полные, а не частные производные, поскольку значение А непосредственно не контролируется в эксперименте.
3. Лабарка и др. [21] не согласны с этим анализом. Они показали, что •^NaAco2 статистически одинаково при +50 и —50 мВ. Такое расхождение во взглядах, по-видимому, обусловлено тем, что мы несколько иначе определяем смысл стационарного состояния. Поскольку эти авторы считали, что изменения Дф вызывают зависящие от времени изменения и Jqq.,, длящиеся 20—40 мин, в их работе сопоставлялись результаты измерений, проведенных спустя 20 мин после возврата к исходному значению потенциала, когда отношение уже стало постоянным. Мы же рассматриваем «квазисга-ционарное состояние», в котором /{^а консервативен и соответствующим образом связан с Jsrb. Это состояние достигается значительно быстрее. Вначале мы рассчитывали на это в связи с отмеченным выше наблюдением, что при симметричных изменениях Дф на 6 мин Ja и Jq2 линейно зависят от А'Ф в широком интервале. Позже было проведено исследование мочевого пузыря жабы в камере для непрерывной перфузии, в которой хорошо известные характеристики смешивания позволяли постоянно поддерживать определенное соотношение между концентрацией СОг в омывающем растворе и скоростью выброса С02 из тканей (/со2)131’ 321- ^ак был0 показано, хотя постепенное изменение Дф приводит к длительным изменениям концентрации СОг в омывающем растворе, расчеты, учитывающие емкость системы, позволяют сделать вывод, что /СОг сохраняет постоянство (в пределах шума системы) в течение 3 мин и остается на том же уровне до 7 мин после изменения Дф. Это дает возможность проверить стехиометрию путем варьирования ДФ в подходящих пределах (см. рве. 8.16). Принимая, например, средние параметры, полученные Лангом и др. [23] для 11 половинок мочевого пузыря,
q = 0,86, Z = L^jLr — 16,8 и А = 57,1 ккал/моль 02, при Дф = —50 и
+50 мВ должны получиться значения равные 15,6 и 12,4 соответ-
ственно, т. е. снижение иа 21 % в интервале 100 мВ. С другой стороны, установив Дф = 0 и +100 мВ, можно получить /?|а//о* = 12,3 и 7,2, т. е. снижение на 41 %. При исследовании 11 других половинок мочевого пузыря в начале плато в течение примерно 4—7 мни после установления Aij) при + 100 мВ средний декремент Ia/FJco2 составил 46,9 ±6,1%. Полагая, что в начале плато /“/F = 7^-а, можно заключить, что эти данные согласуются с неполным сопряжением, обнаруживаемым еще до изменений параметров ткани, обусловленных длительным изменением Aij).
4. Очевидно, для оценки q и ^ай^го необходимо, чтобы в условиях наших опытов процессы базального и супрабазальиого обмена были дискретно различимы и чтобы скорость базального обмена существенно не менялась при изменении скорости активного транспорта Na. Многие авторы [2, 11, 23, 24] представили аргументы в пользу того, что такие условия имеют место в мочевом пузыре жабы. В ряде других исследований показано, что в присутствии адекватных концентраций амилорида скорость обмена в коже лягушки и в мочевом пузыре жабы постоянна и не зависит от активного транспорта натрия в эпителиальных клетках: отношение ^мао/^гО’ рассчитанное на основе этого предположения, остается постоянным при варьировании /Nao в различных условиях. Введение амилорида снижает /го до такого же уровня, который наблюдается при замещении Mg иа внешний Na. В отсутствие внешнего Na амилорид не влияет на /го [25] и в мочевом пузыре жабы циркуляция Na ие возобновляется [9].
5. В системе, свободной от С02, хотя высокочувствителен к изменениям значения pH на внешней стороне, эта величина в то же время существенно не зависит от больших изменений pH на внутренней стороне.
6. Исследования метаболизма в мочевом пузыре жабы в камере с точно определенными величинами потока и параметрами смешивания показывают, что величина J со, примерно постоянна в пределах 3—7 мин после изменения Дф, тогда как концентрация С02 в омывающем растворе становится постоянной только спустя 15 мни [31, 32]. Данные, опубликованные Аль-Ав-кати и другими, не позволяют рассчитать J со, за вРемя> когда меняется концентрация С02 в омывающем растворе.
7. Хотя эти наблюдения говорят в пользу высокой степени сопряжения транспорта протонов с окислительным обменом, могут оказаться необходимыми дальнейшие исследования при определении того, является ли сопряжение в действительности полным. Один из факторов, который может иметь существенное значение, — это время 10—15 мии, требуемое для того, чтобы установились постоянные концентрации 14С02 и С02 в омывающем растворе после изменения pH; последнее, вероятно, отчасти обусловлено емкостью камеры, которая может создать ошибочное впечатление о длительности интервала времени, необходимого для того, чтобы скорость выброса С02 из тканей стала постоянной [31, 32]. Как и для системы транспорта иатрия, было бы важно рассмотреть сопряжение на основе измерений за возможно более короткие интервалы времени, тем самым сведя к минимуму вероятность изменений параметров ткани. Точно так же интересно было бы пересмотреть этот вопрос, когда окажутся доступными дополнительные сведения, касающиеся механизмов, по которым С02 и ингибиторы влияют на функцию насоса.
