Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313), страница 222
Текст из файла (страница 222)
Усилитель вкуса глутамат натрия усиливает это вкусовое ошушение. В период публикации данной статьи было проведено исследование специфических вкусовых рецепторов (названных 5К па рис. 12-41) для сладкого и умами. Было известно три таких рецепторных белка (Т1К1, Т1К2 и Т1КЗ), которые функциопиру>от как гетеродимерные комплексы: экспсримснтальпыл< путем было установлено, что комплекс Т1К1 — Т1КЗ является рецептором умами, а комплекс Т1К2 — Т1КЗ— рсцсптором сладкого.
Каким же образом вкусовое ощуп<ение кодируется и посылается в мозг? Для этого процесса были предложены две модели. В клеточной людели предполагается, что отдельные сенсорные клетки экспрессируют только один тип рецептора; т. е. существуют «сладкие клетки», «горькие клетки», «клстки умами» и т. д., и клетки каждого типа посылают информацию в головной мозг посредством разных нервных клеток.
Мозг «узнает» вкус на основании того, какое именно нервное волокно передает сигпач. В рецепторной модели предполагается, что отдельные сенсорные клетки имеют несколько типов рецепторов и передают различные сигналы в мозг по одному и тому жс нсрвному волокну, однако сигнал зависит от того, какой рецептор активирован. В то время также было неизвестно, как связаны между собой различимо вкусовые ощущения и нужны ли элементы системы восприятия одного вкуса для восприятия другого вкуса. а) В одной из работ было показано, что различные рецепторные белки экспрессируются в неперекрываюшихся наборах рсцспторных кчсток.
Какую из двух описанных выше моделей подкрепляет это заключение? Объясните свой ответ. Жао с коллегами получили мьппей, обладаюших гомозиготными аллелями, копирующими один нефункциональный рецепторный белокм (Т1К1, Т1К2 или Т1КЗ), а также кодирующими одновременно два нефункциональных рецспторных белка — Т1К2 и Т1КЗ. Восприятис вкуса этими животными оценивали по тому, как часто они лизали растворы с тем или иным вкусом. Мыши облизывали горлышко бутыли с вкусной жидко- стью чаще, чем с невкусной. Измеряли «относительную частоту облизывания», т. е. определяли, насколько чаще животные облизывачи горльппко данной бутыли по сравнению с горлышком бутыли с водой. Если значение этого параметра было равно единице, это означало, что животные не оказывали никакого предпочтения данной жидкости, значение параметра меньше единицы означало антипатию, значение больше едиппцы— прелпочтение.
б) Все чстырс линии мышей с «выключснными» генами продемонстрировали такое же отношение к соленым и горьким жидкостям, что и мыши дикого типа. Какую из описанных выше гипотез подтверждает это заклоченпе? Какой вывол можно слелать на основании этих результатов? Далее исследователи изучали рецепт<>ры вкуса умамтт, измеряя «относптельнук> частоту облизывания» растворов с разным содсржанием глутамата натрия мышами различных линий.
В растворе, кроме того, содержался иопозипмонофосфат, усиливаюШий восприятие вкуса умами (обычный компонснт японского супа рамзи, наряду с глутаматом натрия), а также амелорид, подавляющий приятный соленый вкус, связанный с присутствием натрия (из глутамата натрия). результаты эксперимента прелставлены в виде графика. „то и и и й й > и й С пю >о МЯО+ <МР+ ам«нория (мы) в) Согласуются ли эти данные с тем фактом, что рецепторы вкуса умами представляют собой гетеродимер, состояший из белков Т1К1 и Т1КЗ, и почему? г) Какую из моделей кодирования вкуса подтверждают эти данные? Объясните свои рассуждения. 1682) Част»1. 12. Биосигиализация Далее Жао с соавторами предприняли серию аналогичных экспериментов со сладким вкусом, используя для этого сахарозу. Результаты экспериментов представлены ниже.
зо~ 'а с и ь 3 Б о 3 и о о О юо С»каро»а (иМ) д) Согласуются лн эти данные с тем фактом, что рецепторы сладкого вкуса представляют собой гетеродимер, состоящий из белков Т1К2 и Т1КЗ, и почему? е) При очень высокой концентрации сахарозы были получены неожиданные результаты. Как это усложняет представленную выше модель гетсродимсрного комплекса? Кроме сахаров люди воспринимает сладкими и другис вещества (например, нептиды монсллин и аспартам), а мыши не воспринимают их сладкими.
Жао с соавторами ввели в геном мыши с «выключенньпи» Т1К2 копию человеческого гена Т1К2 под контролем мышиного промотора Т1К2. Такие мыши воспрюгимали мопеллин и сахарин сладкими. В следуюпгелг эксперименте мышам с «выключенным» геном Т1К1 вводили ген белка КАКЯ вЂ” С-белок- связанного рецептора для синтетического опиата спи)хьтолина Ген КАБЯ находился под контролем промотора, который индуцировался при введении в пищу мышей тетрацнклина. Такие мыши не оказывали предпочтения спирадолину в отсутствие тетрациклина, но при добавлении тетрацию~ина в пищу животныс явно предпочитали растворы с наномолярной концентрацией спирадолина. ж) Как эти результаты подтверждают выводы Жао и сто коллег относительно механизма передачи вкусовых ошушений? Литература 2Ьао, С.й., 2Ьаоя, г'., Нооа, М.А., СЬапдгаяйейаг,,)., Ег- 1еоЬасЬ, 1., КуЬа, !Ч,).Р, л Ъйег. С. (2003) ТЬе гесергогя 1ог тагап1а! ьтп яг«еес аод оп1апи ге»те.
С»У 115. 255 -266. 5 Дополнение З-2. Луи Пастер и оптическая 37 38 40 17 18 20 25 50 1.4. 27 28 1.2. Химические основы биохимии Биомолскулы представляют собой органические соединения, содержащие различные функциональные группы 29 Клетки содержат универсальный набор небольших молекул 32 Основными компонентами клеток являются макромолекулы 32 Дополнение 1-1. Абсолютная и относительная молекулярная масса.
Единицы измерения 32 Трехмерная структура характеризуется конфигурацией и конформацией 33 53 53 Предисловие к русскому изданию Краткое содержание трех томов Об авторах книги Несколько слов о науке Предисловие Благодарности 1 Основы биохимии 1. Принципы оринизации клетки Клетки являются структурными и функциональными единицами всех живых оргаиизмов Размеры клеток лимитированы диффузией кислорода Сугцествуют три царства живых организмов Бактерия ЕтсЬепсЕпа соб— наиболее изученная бактерия Эукариотические клетки содержат разпообразиые мсмбраиосвязаипые органеллы, которые можно выделить и исследовать Цитоплазма имеет цитоскслст и обладает динамическими свойствами В клетках существуют надмолекуляриые структуры В исследованиях т окго можно пе заметить важных взаимодействий между молекулами Краткое содержание аативиосты Ел гюо кепгаз Взаимодействия между биомолскулами являются стереоспецифическими Краткое содержание физические основы биохимии Живые организмы находятся в динамическом стационарном состоянии, по ие в равновесии с окружающей средой 40 Организмы перерабатывают энергию и вещества из окружающей среды 41 Дополнение з-Э.
Энтропия: преимущество беспорядка 42 Поток электронов обеспечивает организм энергией 43 Создание и поддержание порялка требуют работы и затрат энергии 43 Зиергетическое сопряжение в биологических реакциях 44 На возможность спонтанного протекания реакции указывают К„, и А6' 47 Ферменты способствуют продвижению химических реакций 47 Сбалапсироваииая и экономичная работа клетки достигается путем регуляции метаболизма Краткое содержание Генетические основы биохимии Генетическая иаследствеицость заключена в молекулах ДН К Структура ДНК позволяет осуществлять репликацию и репарацию с почти абсолютной точностью Линейная последовательность ДНК кодирует белки с трехмерной структурой Краткое содержание Эволюционные основы биохимии 54 Изменении наследственной информации создают возможность для эволюции 54 Биомолекулы возникли в процессе химической эволюции 1684] Оглавление 84 88 2.2 60 62 62 63 63 63 65 68 РН К и схожие с пей предгвествеипики могли быть первыми генами и катализаторами Биологическая эволюция началась более трех с половиной миллиардов лет назад Первые клетки,вероятно,были хемогетеротрофами Эукариотичсскис клетки возникли в несколько стадий из более простых прсдшсственпиков Молекулярное строение раскрывает эволюциопиыс связи Функциональная геиомикауказывает назначение генов в специфических клеточных процессах Сравнительный анализ геиомов играет все большую роль в биологии человека и медицине Краткое содержание Ключевыетермикы Дапвлиитвльиая литература для дальнейшего изучения Вопросы и задачи Анализ экспериментальных данных Ваи-дер-ваальсовы взаимодействия являются слабыми силами мсжатомиого притяжения Слабые взаимодействия игрангт чрезвычайно важпуго роль в струкгуре и фуикпиях макромолскул Растворенные вещества изменяют свойства воды Краткое содержание Ионизация воды, слабые кислоты и слабые основания Чистая вода иоиизована слабо Ионизацию воды можно охарактеризовать величиной копстаиты равновесия 90 Шкала рН: обозиачсиия концентраций ионов Н' и ОН 91 Слабые кислоты и осиовапия характеризуются константами диссоциации 93 Зиачсиия рК, слабых кислот можно определить из кривых титровапия 94 Краткое содержание 96 2.3 1 2 73 103 104 104 105 СТРОЕНИЕ И КАТАЛИЗ Вода Слабые взаимодействия в водных средах Необычные свойства воды обусловлены наличием водородных связей Вода образует водородные связи с полярными раствореииыми веществами Между водой и заряженными веществами существуют электростатические взаимодействия При растворении кристаллических веществ энтропия возрастает Неполяриые газы плохо растворяются в воде Неполяриые вещества при растворении вызывают энергетически невыгодные изменения в структуре воды Роль буферных систем в поддержании рН в биологических системах 96 Буферы — это смеси слабых кислот и сопряженных оснований 97 Урависние Хепдерсоиа-Хассельбаха, значения рП, рК„и концентрации компоиситов в буферной системе связаны простым соотиошсиисм 98 Слабые кислоты и основания служат буферами в клетках и тканях 98 При отсутствии лечения диабет приводит к угрожающему состоянию — ацидозу 102 Дополнение х-з.
Медицина. Побыть немного кроликом (Не пытайтесь повторить этот опыт!) Краткое содержание Участие воды в реакциях Краткое содержание Живые организмы приспособлены к водной среде 105 Оглавление 1685~ 132 !32 106 106 107 111 136 Аминокислоты, пептиды и белки 139 140 3.1. 141 118 142 118 142 120 143 123 123 148 125 149 126 127 127 3.2. 154 127 155 128 156 161 161 129 161 162 168 Ключевыетермины Дополнительная литература для дальнейшего изучения Вопросы и задачи Анализ экспериментальных данных Аминокислоты Обшпе закономерности структуры аминокислот Лмицокислотные остатки в белках являются ! -стереоизомерами Классификация аминокислот на основании их К-групп «Нестанлартные» аминокислоты также выполняют важныс функции Дополнение 3-1. Праялгичесяая биохимия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
