Биологический каталог




Структура и функции мембран

Автор В.К.Рыбальченко, М.М.Коганов

: .азолектина увеличиваются. Такие увеличения активности ш>жно обсуждать с точки зрения модификации липидами азолектина мембранных ферментативных комплексов. Хотя не исключено также и изменение фазового состояния липидов в результате интеграции мембранных материалов.

Третья часть протеолипосом может быть использована для лабораторной работы № 41.

Лабораторная работа № 41. Формирование и исследование комплекса плазматическая мембрана — БЛМ

Ход работы. Сначала формируют бимолекулярную мембрану из азолектина и записывают кривые ток — время, а также вольт-амперные характеристики. Такие БЛМ стабильны в течение нескольких часов, имеют удельную электропроводность 0,2-10—8 — 0,5-10—7 См/см2 и емкость около 3—6 мкФ/см2. Затем в омывающую БЛМ среду вносят протеолипосомы (15—20 мкг белка в 1 мл) и измеряют сопротивление БЛМ. В случае имплантации материала протеолипосом сопротивление БЛМ снижается в несколько раз. Необходимо исследовать зависимость флуктуации проводимости от знака потенциала на БЛМ со стороны добавки.,.

5 - I-1-1

о Рис. 110. Флуктуация тока модифицированной протеолипосомами БЛМ (а) и их амплитудно-частотное распределение (б). Стрелкой показано внесение тетраэтиламмония. Среда инкубации —100 мМ К.С1, 2 мМ имидазол-HCl (рН=7,1) Провести амплитудно-частотный анализ Скачков проводимости, определить время жизни ионных каналов. Затем исследуют влияние тетродоксина — блокатора натриевых каналов, верапамила — блокатора кальциевых канаков и тетраэтиламмония — блокатора калиевых каналов плазматической мембраны неисчерченных мышечных клеток. Блокирование флуктуации проводимости под влиянием этих веществ, внесенных в ячейку (концентрация—10-7 — Ю-6 М), дает возможность высказать предположение о реконструкции на БЛМ мембранной проводимости к соответствующему иону.

Как пример приводимхрис. 110, на котором показаны зарегистрированные нами флуктуации тока модифицированной протеолнпосомами БЛМ (рис. НО, а) и их амплитудно-частотное распределение. Из рисунка видно, что наблюдаемые при положительном напряжении токовые флуктуации прекращались после введения с цис-стороны 1 мМ тетраэтиламмония. Учитывая то, что тетраэтиламмоний является блокатором калиевых каналов электровозбудимых мембран нервных и мышечных клеток, можно сделать вывод о восстановлении на БЛМ калийпроводящей структуры плазматической мембраны неисчерченной мышечной ткани.

Контрольные вопросы 1

1. Какие предположительные механизмы имплантации материала одной мембранной системы в другую? 2. Чем обусловлено влияние экзогенных липидов на ферментативные свойства биологических мембран? 3. Почему изменяются флуктуации проводимости модифицированной протеолипосомами БЛМ при изменении полярности напряжения на ней? 4. В чем заключаются перспективы реконструкции свойств биологических мембран на искусственных н какое значение это имеет для практики? Приложение

Метод определения релаксационных спектров динамических систем

При изучении кинетики и механизмов функционирования биологических систем широко используются релаксационные методы, основанные и а анализе динамики переходных процессов, происходящих при отклонении изучаемого объекта от равновесного или стационарного состояния. Если возмущающее воздействие невелико и соответственно невелико вызываемое этим воздействием отклонение объекта от исходного состояния, то процесс перехода к новому состоянию может быть описан системой линейных дифференциальных уравнений. Их решением является некоторая совокупность затухающих экспонент:

Здесь у может означать концентрацию какого-либо компонента реакции или такое зависящее от концентрации свойство, как, например, оптическая плотность или электропроводность. Величины амплитуд at и констаит скоростей а* зависят от конкретных динамических свойств изучаемого объекта и характера возмущающего воздействия. Совокупность пар величин at и а< образует релаксационный спектр системы. Существуют методы, позволяющие на основе анализа релаксационных спектров делать определенные заключения о внутренних связях в изучаемой системе и о динамике протекающих в ней процессов (Милсум, 1968; Остер, Перельсон, Качальский, 1973).

Задача определения релаксационного спектра из данных эксперимента сводится, собственно, к разложению экспериментальной релаксационной характеристики на сумму экспонент и к определению их параметров — амплитуд и постоянных времени.

По определенным величинам а{ и а< строится релаксационный спектр системы, аналогичный спектрам для хлоропластов.

Если число экспонент невелико, то особых проблем с определением параметров релаксационного спектра не возникает. Но если их число больше двух-трех и заранее ие известно, а характеристические времена экспонент близки между собой, то задача существенно усложняется. Существует несколько способов определения at и а,- из экспериментальных кривых, однако эти способы весьма трудоемки. В то же время имеется возможность применять иную процедуру обработки и анализа экспериментальных данных, получаемых при исследовании процессов релаксационного типа, путем использования интегральных преобразований. Такой способ, предложенный О. С. Ксенжеком и М. М. Когановым (1982), позволяет упростить обработку экспериментальных данных и повысить точность определения релаксационного спектра системы.

Наиболее подходящей формой интегральных преобразований для данного типа процессов являются преобразования Лапласа или Лапласа — Карсона. Преобразование Лапласа — Карсона переводит функцию времени /(/) в «пространство изображений», в котором ей соответствует функция параметра преобразования s:

(1)

(2)

о. В преобразованной форме линейные дифференциальные уравиеивя, описывающие релаксационный процесс, трансформируются в алгебраические уравнения, что уже само по себе вносит некоторые упрощения.

Ряд Дирихле (1), описывающий реакцию системы, заменяется в трансформированной форме суммой дробно-рацнональных членов:

~y(s) -у(0) = 2>-Г-' -С =

страница 101
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109

Скачать книгу "Структура и функции мембран" (2.22Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(19.10.2019)