Регулфяция метаболизма - Ньюсхолм Э.
Скачать (прямая ссылка):
г. Процесс транспорта характеризуется высоким температурным коэффициентом (Qi0), т. е. при увеличении температуры на 10 °С скорость транспорта глюкозы увеличивается значительно сильнее, чем это должно было бы происходить при простой диффузии; изменение скорости транспорта в этом случае соответствует величине Qtо, характерной для ферментативного катализа.
д. В некоторых экспериментальных условиях можно продемонстрировать перенос сахаров против градиента концентрации (хотя гидролиза АТФ при этом не происходит). Это-явление можно объяснить исходя из представлений о механизме, опосредованном переносчиком. При перфузии изолированного сердца средой, содержащей в высокой концентрации» арабинозу, внутриклеточная концентрация арабинозы медленно возрастает (в сердечной мышце арабиноза не претерпевает-метаболических превращений). Если затем в перфузионнун> среду добавляют глюкозу, то наблюдается ее поглощение-клетками, а внутриклеточная концентрация арабинозы при; этом постепенно уменьшается; по-видимому, арабиноза транспортируется из клеток против концентрационного градиента-Эти данные можно объяснить исходя из существования конкуренции между сахарами за переносчик в клеточной мембра-
не: глюкоза конкурирует с арабинозой на наружной поверхности клеточной мембраны, а поскольку в клетке глюкоза подвергается метаболическим превращениям, ее внутриклеточная концентрация значительно меньше ее концентрации во внеклеточном пространстве. Следовательно, с внутренней стороны клеточной мембраны конкуренция выражена слабее, и в результате происходит перенос арабинозы из клетки против концентрационного градиента. Иногда такой перенос называют «антипортом», потому что он зависит от движения сахаров в противоположных направлениях.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.5.
ИЗМЕРЕНИЕ ВНУТРИКЛЕТОЧНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ГЛЮКОЗЫ
Кусочки ткани инкубируют в среде, содержащей сорбит и глюкозу. Через определенный промежуток времени (достаточный для уравновешивания внеклеточной концентрации сахаров) ткань замораживают и экстрагируют денатурирующим агентом (например, НСЮ4). В тканевом экстракте и в инкубационной среде определяют концентрации глюкозы и сорбита. Эти значения и детали расчета внутриклеточной концентрации глюкозы приведены ниже.
Экспериментальные определения
Концентрация сорбита в инкубационной 0,05 г/мл
среде
Концентрация сорбита в ткани 0,015 г/г ткани
Концентрация глюкозы в инкубационной 0,05 г/мл
среде
Концентрация глкжозы в ткани 0,02 г/г ткани
Расчеты
Тканевое пространство определяют, как объем ткани, в котором сахара присутствуют в той же концентрации, что и в среде, т. е.
Содержание в ткани
_ , „„„ , (г/100 г сырого веса)
Тканевое пространство (мл/100 г)= конденградия в
среде
(г/мл)
Следовательно,
Пространство, занятое сорбитом,=о1)50 ' (мл/100 г
ткани) = 30 мл/100 г ткани;
Пространство, занятое глюкозой, 100=40 мл/100 v
ткани;
Внутриклеточное пространство, занятое глюкозой=06» щее пространство, занятое глюкозой— Внеклеточное (т. е. занятое сорбитом) пространство = 40—30 = 10 мл/'НЮ г ткани.
Это значение представляет собой объем внутриклеточной воды в 100 г ткани, в котором глюкоза содержится в той же концентрации, что и в среде. Преимущество этого метода выражения внутриклеточной концентрации состоит в том, что расчет представляет собой простое отношение концентраций в среде и в ткани; в связи с этим в расчете могут использоваться непосредственные результаты измерения (например, единицы оптической плотности, имп/мин).
Оценку действительной внутриклеточной концентрации (мг/мл) производят следующим образом:
Внутриклеточная концентрация=
__Внутриклеточное пространство, занимаемое глюкозой (мл/100 г)х
Общая тканевая вода—Внеклеточное пространство (мл/100 г)
________ХКоадеагрзщт глотоул в стгхг (г/дч)_________
Общая тканевая вода—Внеклеточное пространство ^мл/100 г)
^Общая тканевая вода (мл/100 г) — (СыР°й Вв<^' 1QOOj.
Если предположить, что общее содержание воды в ткани равно 80 мл/100 г, то внутриклеточную концентрацию глюкозы в рассмотренном выше примере можно рассчитать следующим образом:
Внутриклеточная концентрация глюкозы = ^ =
= 0,01 г/мл внутриклеточной воды=55 мМ.
Таким образом, концентрация глюкозы во внутриклеточной воде равна 55 мН (если предположить равномерное распределение), тогда как внеклеточная концентрация глюкозы составляет приблизительно 280 мМ. Отношение действующих масс, следовательно, будет равно 55/280 = 0,2. В этих условиях процесс транспорта приближается к равновесию.
Список литературы
1. Crabtree В., Newsholme Е. A., Biochem. J., 126, 49 (1972).
2. Sacktor В., Ann. Rev. Ent., 6, 103 (1961).
