Избирательная токсичность. Физико-химические основы терапии - Альберт А.
ISBN 412-26010-7
Скачать (прямая ссылка):
CH2OH
ноін
N-Ацетилнейраминовая кифлога^ (сиаловая нислота) (5.15)
Д. Искусственные мембраны. На этих мембранах выполнено много исследований по изучению возбудимости мембран [Mueller, Rudin, 1967] и их проницаемости для ионов. Наиболее1 удобным методом получения искусственных мембран является обработка ультразвуком смеси лецитина с водой. При этом образуется суспензия везикул с бислойной структурой [Huang, 1969]. На таких везикулах можно изучать транспорт веществ-через природные мембраны.
Взаимодействие и движение белков и липидов в мембранах, динамика мембран см. Houslay, Stanley (1982); структура и; функция мембран см. Gomperts (1976), Chapman (1968—1982, 4 тома), а также Finean, Coleman, Michell (1978)1.
5.4.2. Ядро
Все клетки, за исключением бактериальных, имеют крупное ядро, часто сферической формы, в котором через оптический! микроскоп МОЖНО различить ОДНО или несколько ядрышек. Ядро" окружено двумя мембранами, внутренней и внешней, толщиной'
1 См. также Котык А., Яначек К¦ Мембранный" транспорт.— M., 1980.— Примеч. ред.
222" около 8 нм каждая, расположенными на расстоянии нескольких десятков нанометров друг от друга. Эта мембранная структура пронизана легко деформируемыми порами с внутренним диаметром 80 нм (измерено для ооцита амфибии Xenopus). Поры прикрыты пробкой с восемью спицами диаметром 37 нм. Молекулы диаметром до 9 нм легко проходят через эти поры. При необходимости поры могут расширяться настолько, что через них проходят частицы рибосом диаметром около 20 нм [Unwin, Milliganf 1982].
Ядрышки представляют собой клубки нитей без окружающей мембраны и с большим количеством РНК. Ядерный сок содержит нити хроматина, который во время митоза организуется в более плотные структуры — хромосомы (ДНК + белок). Общая длина ДНК в ядре около 1 м; она состоит примерно из ЗХІ09 нуклеотидов с OMM около 350. Ф. Сенгер как-то сказал, что объем информации, хранимой в ДНК, сравним с объемом информации, хранимой в большой библиотеке.
Двадцать три пары хромосом в ядре клеток человека содержат приблизительно 200 000 генов. На другой конец шкалы можно поместить вирус, у которого лишь около 10 генов. Ген — это участок ДНК, полностью соответствующий специфической РНК, которая, в свою очередь, определяет один белок (иРНК) или одну аминокислоту (тРНК).
У бактерий нет ядра. Поэтому весь их генетический материал хранится в одной хромосоме, представляющей собой петлю ДНК- Эта петля свободно лежит в цитоплазме, но прикреплена к плазматической мембране. Радиоавтография ДНК Е. coli, меченной 3Н-тимидином, показывает, что молекула дву-нитчатои ДНК длиной около 800 мкм образует кольцо [Cairns, 1963]. Цепочка такой длины содержит около 3 млн пар оснований (примерно 10 000 генов). Место репликации бактериальной хромосомы расположено на цитоплазматической мембране [Smith, Hanawalt, 1967; Sueoka, Quinn, 1968]. ДНК бактерий значительно более чувствительна к действию избирательных агентов, чем ДНК высших форм жизни, так как она не защищена ни ядерной мембраной, ни молекулами гистонов [Zubay, Watson, 1959]. Примером этого может служить высокоизбирательное действие на бактерии аминоакридинов при обработке ран (разд. 2.2 и 10.3.1).
У большинства видов бактерий часто встречается и другая генетическая структура, не входящая в состав хромосомы — плазмида, которая может содержать от 1000 до 400 000 пар нуклеотидов (т. е. до 600 генов). Плазмида может передаваться как бактериям тех же видов, так и других. Очень часто именно с плазмидой бактерии передается устойчивость к действию лекарственных веществ (разд. 6.5). Обзор по плазмидам см. Stuttard, Rozee (1979).
Некоторые бактерии, поражающие растения, могут выделять плазмиды, несущие информацию о синтезе опинов, в ре-
224" зультате чего растение начинает синтезировать это соединение, роль которого заключается в обеспечении существования бактерии в растении. Например, Agrobacterium tumefaciens, вызывающая опухоли у двудольчатых, инъецирует в клетки растений циклическую ДНК, содержащую программу синтеза агро-
пина (1,2'-лактон-^Г-дезоксиманнитол-Г-илглутамин) [Tate
et al., 1982]. Большинство опинов представляют собой N-заме-щенные аминокислоты. Для защиты от такого нападения растения вырабатывают фитоалексины (разд. 6.4.2).
5.4.3. Митохондрии
Митохондрии — генераторы и хранилища энергии живых клеток, находятся во всех клетках, за исключением бактериальных. Они имеют форму палочек или почти сферических цилиндров диаметром от 0,2 до 0,3 мкм. Каждая клетка содержит около 1000 митохондрий. Все процессы окислительного фосфо-рилирования в клетках протекают в митохондриях.
При аэробных условиях, в которых растет большинство клеток, в митохондриях сосредоточены: а) цикл трикарбоновых кислот, в котором происходит превращение продукта метаболизма углеводов и жирных кислот ацетил-КоА в СОг и воду с выделением энергии; б) ферменты, обеспечивающие окисление жирных кислот с образованием ацетил-КоА; в) ферменты дыхательной цепи, обеспечивающие перенос на молекулы кислорода воздуха электронов, отщепляющихся от различных метаболических субстратов, и накапливающие часть полученной энергии в виде АТФ. И только ферменты гликолитического цикла Мейергофа находятся в цитоплазме.
