Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Трошин А.С. -> "Структура и функции биологических мембран " -> 109

Структура и функции биологических мембран - Трошин А.С.

Трошин А.С. Структура и функции биологических мембран — М.: Наука, 1975. — 345 c.
Скачать (прямая ссылка): strukturaifunkciibiologicheskihmembran1975.djvu
Предыдущая << 1 .. 103 104 105 106 107 108 < 109 > 110 111 112 113 114 115 .. 159 >> Следующая

1967). В других случаях зоны генерации этих двух типов ответов могут быть пространственно разобщены (Levitan, Tauc, 1972).
244
МЕМБРАНЫ НЕЙРОНОВ, РЕЦЕПТОРНЫХ КЛЕТОК И СИНАПСОВ
Действие медиатора активирует молекулярные устройства, с помощью которых ионы, направляемые электрохимическим градиентом, проникают через постсинаптическую мембрану — ионные каналы. Их структура должна быть специфична, т. е. натриевые, калиевые, кальциевые и хлорные каналы различны по молекулярному устройству. Более того, имеющиеся в настоящее время факты позволяют утверждать, что существует несколько типов натриевых, калиевых и других каналов. Например, тетродотоксин способен блокировать только натриевые каналы, участвующие в генерации потенциалов действия в нерве, но не влияет на натриевые каналы постсинаптической мембраны, почечной клетки, эпителия кожи
ах
хр
N а
©
хр
хр
хр
©К
©К
Рис. 95. Схема постсинаптической мембраны
Слева — активное состояние, справа — состояние покоя; ах — молекулы ацетилхолина; хр — активные центры холинорецепторов. Стрелки указывают направление движения ионов в соответствии с электрохимическим градиентом
лягушки. Существуют калиевые каналы, не блокируемые тетраэтилам-монием.
Очень важно было бы знать, являются ли ионные каналы структурным элементом соответствующих холинорецепторов или нет. Иными словами, включает ли молекула холинорецептора, наряду с активным центром, взаимодействующим с ацетилхолином, также и ионоселективный участок (ионофор), который определяет степень проницаемости мембраны для определенного сорта ионов. Прямого ответа на этот вопрос пока не существует. Однако в любом случае ясно, что эти два компонента холиноре-цептивной мембраны принципиально различны в функциональном отношении. Таким образом, реализацию последствий взаимодействия ацетилхолина с активным центром холинорецептора осуществляют последующие звенья, конечным среди которых является ионоселективное устройство (рис. 95).
Несомненно, что существуют различающиеся по фармакологическим свойствам холинорецепторы, хотя все они, очевидно, «предназначены» для взаимодействия с медиатором только одного сорта — ацетилхолином. Наиболее четкие различия обнаруживаются между никотино- и мускари-ночувствительным и холино рецепт о рами позвоночных. У беспозвоночных еще более разнообразны фармакологические свойства холинергических структур (Михельсон, Зеймаль, 1960). Трудно в настоящее время точно определить, в какой мере это отражает различия в молекулярном строении активных центров холинорецепторов, а в какой зависит от особенно-
ГЛАВА 14. ХОЛИНОРЕЦЕПТИВНЫЕ ПОСТСИНАПТИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ 245
стей ткани, которая подвергается фармакологическому исследованию. Пока совсем не ясен биологический смысл всех наблюдаемых вариаций в строении активного центра холинорецептора. Интересно было бы выяснить, существует ли какая-либо корреляция между фармакологическими свойствами холинорецепторов и теми ионными механизмами, которые реализуют активацию холинорецептора. Иначе говоря, случайны или закономерны варианты сочетания активного центра холинорецептора того или иного типа с определенным типом ионного механизма в постсинапти-ческих мембранах. Имеющиеся в настоящее время факты скорее свидетельствуют против такой корреляции. Подчас невозможно с помощью фармакологических тестов отличить друг от друга холинорецепторы, но ионные механизмы, которые активируются при взаимодействии ацетилхолина с этими холинорецепторами, совершенно различны. Например, мускарино-чувствительные холинорецепторы сердца и кишки позвоночных, очевидно, идентичны по строению активных центров. Однако в сердце их активация приводит к гиперполяризации (увеличению проницаемости для калия), а в кишке — к деполяризации (увеличению проницаемости для натрия и кальция). В то же время следует иметь в виду, что для окончательного ответа на этот вопрос нет достаточного количества надежных фактов, в особенности об ионной природе эффектов ацетилхолина в разных холи-норецептивных мембранах. Кроме того, весьма возможно, что различия между холинорецепторами трудно выявить из-за несовершенства применяемых фармакологических тестов.
Особенности ионных каналов холинорецептивных мембран
Исследование ионных каналов в холинорецептивных мембранах и в особенности механизма связи между холинорецептором и ионным каналами — очень трудная экспериментальная задача. Однако существует несколько эффективных подходов к ее разрешению.
Наиболее старый из них — выяснение природы иона, проникающего через активированную холинорецептивную мембрану. Это может быть достигнуто путем электрофизиологической регистрации постсинаптиче-ских ответов либо эффектов ацетилхолина при изменении состава вне-или внутриклеточной среды. Если удаление из среды того или иного иона с эквивалентной заменой его на заведомо непроникающий ион того же знака не лишает холинорецептивную мембрану способности генерировать ответы, то это значит, что данный ион не участвует в генерации этих ответов. Для характеристики структуры ионных каналов весьма полезен и другой прием — замена иона, вовлеченного, несомненно, в постсинап-тический электрогенез, другим ионом, структурно или по некоторым химическим свойствам ему родственным. Например, замена натрия на литий или ионы аммония, а калия — на рубидий или цезий и т. д. Это позволяет получить представление о геометрии ионного канала, об ионогенных группировках белков и фосфолипидов, определяющих его специфичность. Подобного рода исследования дали много ценной информации о свойствах ионных каналов, участвующих в генерации тормозных постсинаптических потенциалов в нейронах ЦНС (itо et al., 1962), или о свойствах натриевых и калиевых каналов возбудимой мембраны НШе, 1970).
Предыдущая << 1 .. 103 104 105 106 107 108 < 109 > 110 111 112 113 114 115 .. 159 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed