Молекулярная биология клетки - Уилсон Дж.
ISBN 5-03-001999-5
Скачать (прямая ссылка):
0,1 мкм. Полагая, что они имеют такую же длину (5 см), такую же
концентрацию Na+ в цитоплазме (65 мМ) и такие же потенциалы S's
покоя и действия, как и гигантский аксон, рассчитайте, насколько
° §
увеличится концентрация Na+ внутри клетки при прохождении по с
дендриту единичного потенциала действия.
Д. Для каких клеток гигантского аксона или дендрита более важным
фактором с точки зрения непрерывного действия служит (Na+ + К+)-насос?
Рис.
сиш
6-26 Внутриклеточные изменения концентраций ионов часто оказыва-
тетЕ
Плазматическая мембрана 63
ются пусковыми механизмами важнейших событий, происходящих в
клетках. Например, в яйце моллюска при контакте со спермой быстро
меняется содержание ионов, что приводит в итоге к разрыву ядерной
оболочки, конденсации хромосом и инициации мейоза. Имеется два
экспериментальных наблюдения, подтверждающие связь между ионными
изменениями внутри клетки с появлением указанных перестроек в клетке: 1)
при суспендировании яиц моллюска в морской воде, содержащей 60 мМ КС1,
возникают такие же внутриклеточные изменения, как и при обработке
спермой; 2) при суспендировании яиц в искусственной морской воде без Са+2
не происходит их активации раствором 60 мМ КС1.
A. Каким образом раствор 60 мМ КС1 воздействует на потенциал покоя
мембраны яйца? Концентрация ионов К+ внутри клетки составляет 344мМ, а в
обычной морской воде-9 мМ. Вспомните (задача 6-24), что
V = 58 мВ х log10 -.
Б. Что можно сказать о механизме активации раствором КС1 по данным
второго опыта, где раствор 60 мМ КС1 не активировал яйца в морской воде
без кальция?
B. Как вы считаете, что может произойти, если кальциевый ионофор,
А23187, добавить к суспензии яиц (в отсутствие спермы): 1) в обычной
морской воде и 2) в морской воде без кальция?
Концентрация '^1-токсина, нМ
Рис. 6-11. Кривые связывания токсина в присутствии и в отсутствие
тетродотоксина (задача 6-27).
6-27 Важным параметром, необходимым для оценки любого конкретного
механизма мембранного транспорта, следует считать число копий
специфического транспортного белка в клеточной мембране. Предположим, вы
хотите измерить в блуждающем нерве кролика число потенциал-зависимых
натриевых каналов. Вы нашли в яде паука мощный токсин, который
специфически инактивирует потен-циал-зависимые натриевые каналы. Более
того, вы обнаружили, что этот токсин можно пометить радиоактивным 1251
без изменения его токсических свойств. Предполагая, что с одним каналом
связывается одна молекула токсина, вы можете сделать заключение, что
число Na +-каналов в сегменте блуждающего нерва равно максимальному числу
связанных с ним молекул токсина.
Чтобы провести измерение, вы инкубируете идентичные сегменты
нерва в течение 8 ч в присутствии увеличивающихся количеств меченого
токсина. Затем вы отмываете сегменты (для удаления свободного токсина) и
измеряете радиоактивность, связанную с сегментами нервов, чтобы снять
кривую связывания токсина. Она показана на рис. 6-11 (верхняя кривая).
Вас удивляет, почему не наблюдается ожидаемого максимума связывания
(насыщения) при высоких концентрациях токсина, т. е. почему не
достигается плато. Действительно, связывание продолжало возрастать с той
же скоростью даже при высоких концентрациях токсина (верхняя кривая). По
размышлении вы ставите контрольный опыт, в котором измеряете связывание
меченого токсина в присутствии избытка немеченого токсина. Результаты,
показанные на рис. 6-11 (нижняя кривая), сразу все проясняют и позволяют
вам рассчитать число Na +-каналов в мембране аксона блуждающего нерва.
А. Почему связывание меченого токсина не достигает насыщения? В чем
суть контрольного опыта и как его используют для решения данного вопроса?
Б. Считая, что участок блуждающего нерва весом 1 г имеет площадь
поверхности мембраны аксона 6000 см2, и предполагая, что Na+-канал
представляет собой цилиндр с диаметром 6 нм, рассчитайте число Na +-
каналов на квадратный микрон мембраны аксона, а также долю поверхности
клетки, занятой одним таким каналом (при расчетах используйте следующее
допущение: количество токсина, специфически связанного с рецептором,
равно 100 пмоль).
Мембранный транспорт макромолекул и частиц: экзоцитоз и эндоцитоз (МБК
6.5)
6-28 Заполните пропуски в следующих утверждениях.
A. Внутриклеточные везикулы сливаются с плазматической мембраной за
счет механизма, известного под названием________________
Б. Клетки поглощают макромолекулы и частицы, окружая их небольшим
участком плазматической мембраны, который впячивается внутрь клетки,
образуя пузырек (везикулу); процесс известен как_______________
B. Многие из неприятных симптомов, сопровождающих аллергические
реакции, возникают из-за действия _____________, который
