Биоэнергетика и линейная термодинамика необратимых процессов - Кеплен С.Р.
Скачать (прямая ссылка):
Na
дет равна нулю. Эту возможность, по-видимому, удалось исключить в опытах с мочевым пузырем жабы, где измеряли скорость образования С02 в тканях в условиях, когда активный транспорт натрия через эпителий был подавлен амилоридом. Поскольку удаление серозного натрия в этих опытах слабо влияло на /со2. можно предположить, что повторное включение натрия в цикл было минимальным [9]. Ранние данные о по-
Рис. 8.17. Модель системы трансэпителиального транспорта иатрия. Натрий может пересекать мембрану в результате активного или пассивного транспорта с проводимостями иа и и? соответственно. При обычных условиях опыта натрий попадает в активный канал через барьер пассивной проницаемости с проводимостью У>т
на слизистой поверхности и покидает активный канал с проводимостью на сероз* иой поверхности. Возможна также некоторая утечка в обратном направлении через серозную поверхность с проводимостью [23].
Без обработки + АДГ
вторном переносе натрия через базолатеральную мембрану кожи лягушки [6] позже также были оспорены [11]. Остается еще возможность, что частичное разобщение окислительного метаболизма и транспорта отражает или неполноту сопряжения окислительного фосфорилирования, или неполноту сопряжения механизма, связывающего утилизацию АТФ с транслокацией натрия.
Помимо изменений /&а//гЬ, которые можно объяснить варьированием Лг|) в разобщенных тканях, было найдено, что отношение скоростей транспорта и метаболизма различно в разных тканях даже в условиях короткого замыкания (рис. 8.18). Так, в опытах на коже лягушки, когда значения /иа о и /г0 менялись самопроизвольно или при введении антидиуретического гормона или уабаина, значение d/Na o/dJro для каждой ткани было фиксированным, но значения для разных тканей варьировали в интервале 7,1—30,9 [41]. Точно так же значение /йао//го для целого мочевого пузыря жабы при обработке амилоридом было характерным для каждой ткани, но значения для разных тканей варьировали в интервале 9,3—20,4 [23]. Эти различия требуют объяснений. Поскольку Jr оценивали по скорости поглощения кислорода, изменения отношений нельзя объяснить различиями дыхательного коэффициента. Такое объяснение было предложено для переменных значений /йа//со2 [2,8]. Одна из возможностей состоит в том, что различаются субстраты, используемые в каждой ткани; это приводит к разным значениям отношения P/О и, следовательно, Na/02. Однако, как и в опытах с кожей лягушки, нельзя полностью исключить повторное использование натрия4.
8.2.6. Сопоставление величин ?n3 и Л
При анализе активного трансэпителиального транспорта натрия часто использовались модельные эквивалентные контуры [39]. В такой модели активная стадия отображается как проводящий элемент последовательно соединенный с источником электродвижущей силы для транспорта натрия Еыл и параллельно с пассивным элементом проводимости ир (рис. 7.7). При этом ток короткого замыкания дается выражением
/о = KNa-^Na (8.12)
Как отмечено ранее, попытки использовать параметры эквивалентного контура с целью различить кинетические и энергетические факторы, влияющие на транспорт, не были вполне удовлетворительными, поскольку ?Na не является чисто энергетической величиной [см. уравнение (7.48)]. В принципе данное вещество может изменять ЕNa, влияя или на феноменологи-
ческие коэффициенты, или на А. В связи с этим интересно сравнить влияние ряда веществ на Еыл и А [20].
При использовании уравнения (8.12) для расчета ?nа нужно различать токи, определяемые активным транспортом натрия, и токи, обусловленные другими ионными потоками. С этой целью в работе [20] использовали амилорид. Была выбрана концентрация, почти полностью подавляющая включение натрия в активный транспорт. В этом случае остаточная проводимость характеризует «пассивную» проводимость ир, что позволяет, учитывая исходное значение полной проводимости и, определить «активную» составляющую %а, чувствительную к амило-риду:
%а = % — хр (8.13)
Чтобы оценивать параметры многократно и с достаточно высокой частотой, было удобно определять х из —А1/А(А$), фиксируя значения Дг|) последовательно при +20, 0, —20, 0 мВ на 5 с с интервалами длительностью 1 мин. Считая, что значение я°, полученное таким способом, дает х^а, можно рассчитать ?Na.
Этот метод был использован для изучения влияния антиди-уретического гормона, уабаина, амилорида и 2-дезоксиглюкозы на транспорт в мочевом пузыре жабы. Результаты представлены в табл. 8.3. В табл. 8.4 сопоставлены влияния трех из этих агентов на кажущиеся значения ?Na и Л, а также влияние альдостерона, изученное ранее. Результаты показывают, что
Таблица 8.3. Влияние различных реагентов на параметры эквивалентного контура мочевого пузыря жабы [20]а
Реагент Концентрация Время, 'о. t/lo, 0 к«/кв И “ “ Z7 “ п
мня Na, t 1 Na. 0
Антидиуре- 100 мЕд./мл 7 2,25±0,114 2,53±0,194 0,89±0,032 17
