Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 217
Текст из файла (страница 217)
Подкласс глутамат зависимых ионных каналов, носящий название ММОА рецептлоров, высоко проницаем для Саг', которыи' способен вызывать такие долговременные изменения гинапсов, как 1 ТР и 1 ТО, и, соответственно, влиять на некогпорые процессы обучения и памяти. Ионные каналы сложным образом взаимодействуют, регулируя поведение электрически возбудимых клеток. Типичный нейрон, напричер, получает тысячи возбуждающих и тормозящих сигналов, которые суммируются в пространстые и времени для создания постсинаптического потенциала (ПСП) в теле клетки. Величина 11СП перекодируется ы частоту генерации потенциалоы действия комбинацией катионных каналов в мембране аксонного холмика.
Какое оз этол утверждений соответствуют действительностиу Объясните почету 11.1. Транспорт, опосредуемьш переносчиками, может быть как активным, так и пассивным, тогда как транспорт через каналы всегда пассивен. 11.2. Транспортеры достигают насыщения при высоких концентрациях транспортируемой молекулы, когда все их сайты связывания заняты; каналы, с другой стороны, не связывают переносимые ионы, и, следовательно, поток ионов через канал никогда не достигает насыщения. 11.3. Мембранный потенциал возникает благодаря движению зарядов, почти не влияющему на концентрации ионов.
В результате соотношение между положительными и отрицательными ионами по обеим сторонам мембраны не нарушается. Реиготе следующие задачи 11.4. Расположите Саг', СО, этанол, глкжозу, РНК и Н О в соответствии с нх способностью диффундировать через липидный бислой, начиная с того вещества, которое легче всего пересекает бислой. Объясните ваш ответ. 11.5. Почему некоторые молекулы находятся в равновесии по обеим сторонам мембраны, но при атом их концентрации снаружи и внутри клетки различаются г Задачи 106$ 11.6.
Ионные переносчики «сопряжены» -- не физически, но через последствия их работы. Например, клетки могут повысить свой внутриклеточный рН, если он стал слишком кислым, путем обмена внешнего Ха' на внутренний Н', используя ! (а'~'Н"-аг!типорт. Изменение концентрации внутриклеточного На' затем возмещается Ха К" -насосом. а. Могут ли зти два транспортера, работая вместе, одновременно нормализовать концентрации Ха' и Н' внутри клетки? б. Вызывает ли сопряженное действие этих двух насосов нарушение равновесия концентрации К' или мембранного потенциала? Почему? 11.7.
Микроворсинки увеличивают площадь поверхности клеток кишечного тракта, что повышает эффективность всасывания питательных веществ. Поперечный и продольный срезы микроворсинок показаны на рис. О11.1. Используя указанный на рисунке маспгаа, оцените увеличение площади поверхности за счет микро- ворсинок (для области плазматической мембраны, контактирующей с просветом кишечника) отгюсительно клетки с «плоской» плазматической мембраной. поперечный срез продольный срез 1 мкм 0,1 мкм Рис. Сг11.1.
Микроворсинки зпителиальнык клеток кишечника в продольном и поперечном срезая (задача 11.7!. (Левый рисунок, с любезного разрешения Рарре! Е!естгоп !Уг!сгозсоре Еас!!!гу, Оагггпочш Со!(ебе; Правый рисунок, с любезного разрешения Оаып Вигйем,! 11.8. Согласно законам движения Ньютона ион в электрическом поле в ва кууме будет испытывать действие электрической движущей силы и ускоряться, аналогично тому, как падение тела в вакууме постоянно ускоряется за счет силы гравитации. Однако в воде ион под действием электрической силы движется с по стоянной скоростью.
Как вы думаете, почему? 11.9. Модель «шарика на нитке» быстрой инактивации потенциал-зависимых К' каналов изящно подтверждена на примере «трясущихся» (Игаггег) К' каналов Ргозггр(гг?а те(аподтгег. (Название зггггггег произошло от мутанта Огозор?гг?а по этому гену, характеризующегося повышенной возбудимостью -- даже под анестезией мушки продолжают дергаться.) Делеция Х концевых аминокислот нормального зггаггегканала приводггг к тому, что канал открывается в ответ на деполяризацню мембраны, но не закрывается, как нормальный канал. Пептид (МААЪАС(ХС(ХЕРКОНВКК(.)), соответствующий удаленному Н-концу, может инактивировать открытый канал при концентрации 100 мкМ. Соответствует ли концентрация пептида (100 мкМ), необходимая для инактивации дефектного К' канала, нормальной локальной концентрации связанного 1066 .
Часть В(. Внутренняя оргеннввцзщ клетки . «шарика» нормального канала? Предположите, что связанный «шарик» способен о(югнуть полусферу (объем = (2,:3)кгз! радиуса 21,4 нм, что соответствует длине полипептидной «нити» (рис. ( г(1.2). Рассчитайте концентрацию «шарика» в полусфере. Как полученное вами значение соотносится с необходимой для инактивации канала концентрацией свободного пептида? Рис. Ц11.2. «Шарик», связанный «нитью» с потенциал-зависимым К'-каналом (задача 11Л).
11.10. Гигантский аксон кальмара занимает особое место в истории нашего понимания мембранных потеютиалов клетки и работы нейронов. Когда в интактный гигантский аксон вставляется электрод, регистрируемый им мембранный потенциал равен — 70 мВ. При стимуляции аксона, вымоченного в морской воде, и проведении им ггервного импульса потенциал быстро меняется с — 70 мВ до +40 мВ. Для одновалентных ионов при 20 С (293 К) уравнение Нернста упрощается до Р = 58 мВ х !д (С, ' С,), где С„и С, — внешняя и внутренняя концентрации иона соответственно. При помощи данного уравнения рассчитайте потенциал покоя мембраны, пред. полагая, что (1) он зависит только от К', и (2) он зависит только от )ч)а'.
(Концентрации )т)а и К' в цитоплазме аксона и морской воде приведены в таблице О(1.1.) Какое из полученных вами значений ближе к измеренному потенциалу покоя? Какое ближе к измеренному потенциалу действия? Обьясните, почему такие допущения позволяют получить приблизительные потенциалы покоя и действия. Таблица 011.1. Ионный состав морской воды и цнтоплазмы гигантского аксона кальмара (задача 11. 1Е) Ив» К+ ЛИТЯРЗТУРЗ Общая Маг1опогй А.)ч(.
(ес1.) (1985) ТЬе епхущез о1 В)о!опгса! гпепгЬгапез. ко!. 3: МещЬгапе ггапзрог(. 2пс1 ес(п. )ч)ец 'г'огй: Репшп Ргеаз. Яе)п 'тггт. Е). (1990) СЬаппе!з, сагбегв апг( ршпрз: Ап щ(гос1псбоп 1о гпещЬгапе 1гапзрог(. Кап 1))епо: Асас1еппс Ргезз. Принципы мелабранноао транспорта А! Аттс!асг (.). (1999) Опе Ьппс(тес( уеагв о( пгешЪгапе регщеаЬ1!)(у: с1оез Отег(оп зЫ! гп!е? Агигггге Се!1 Вгой 1: Е201 — Е202. Литература 1067 Гоггеа( Е.
К, й Яапаов М.Я. (2000) МевЪгапе япш!абопя Ьгддег апс! Ьейег? Сип. Оргп. 51гисб Вго1. 10: 174 — 181. Сопапх Е, апс( МасК!ппоп К. (2005) Рппсгр!ез оЕ ье1есбче юп Егапьрог( 'ш сЬаппе!ь апс( ршпря 5сгепсе 310: 1461 — 1465. М!1сЬеН Р. (1977) Чес(опа! сЬеппоаво6с ргосеааея Аппи. Кегг. Врос)гет. 46; 996 — 1005. Тап(огс1 С. (1983) МесЬап!ав оЕ !тее епегду сопр!шК !и асбче Егапьрогб Аппи. йео. Вгос)гет. 52: 379 — 409. Белки-переносчики А!вега 'чЧ.
й 81!гНпц С. (1984) Е)!х(пЬп(!огг оЕ 1гапарог1 рго1е!пь очег апппа! сеН вевЬгапея /. МетЬг. Вго!. 77; 169 — 186. Ва!с)гч!и Я. А. й Непс!еггоп Р.). (1989) Ново!ои!еа Ье1чгееп ьпЕ!аг Егапарог(егь Егов еп)сагуо1еь апс) рго)сагуо(ех. Аппи. Век РЬуяо1. 51: 459 — 471. Вога( Р. й ЕНепп1с К.О. (2002) Мапппа!гап АВС 1гапарог1ега гп Ьеа!(Ь апс1 сЕ!аеаае. Аппи. Яео. Вгос)гет, 71: 537 — 592. Сага(оН Е. й Вппг М.
(2000) Са!сшпг ршпря г(гпс(пга! Ъав!ь !ог апс! весЬап!ав оЕ са!сшв ЕгапяпегпЬгапе Егапарог1. Сип'. Оргп. СЕгет. Вго1. 4: 152 — 161. Е)сап М., КхЬе(йу А. е( а!. (2001) ТЬе Ьшпап АТР-Ъ!пс(!пК сааге!Ее (АВС) Егапьрог(ег гпрег(апп1у. Оепоте Кеес 11: 1156 — 1166. Ро!ие С. А. й Авеь О.
Г. (1993) АТР-с1ерепс1еп1 1гапьрог1 зуа!ева в Ьас1епа апс) Ьшпапя ге!ечапсе Ео суа6с Е!Ьгог!ь апс! вп!1!с(гпд геа!а(апсе, Аппи. Кео, Мгсгобго1. 47: 291 — 319. ОасЬЬу Е). С., ЧегЕ!апг Р. й Саапас(у 1. (2006) ТЬе АВС рго(егп Епгпес! сЫогЫе сЬаппе1 счЬоае ЕаНпге сапаеь сую(!с 6Ьгояя Ха(иге 440: 477 — 83. Н!Лгд!пь С.Г. (2007) Ма!Нр!е гпо!есп1аг весЬапыпь Еог вп!1!с)гпЛг геяа(апсе 1гапарог1егя Ха!иге 446: 749 — 57.
КаЬас1с Н. К., ЯаЬ!и-Той М. е1 а1. (2001) ТЬе ЕсавНсаге арргоасЬ Ео гпевЬгапе 1гапарог(. Ха!иге Яео. Мо!. СеП Вго1. 2: 610 — 620. КОЫЬгапй 'чЧ. (2004) Вю!оКу, а(гпс1пге апс! весЬап!ав оЕ Р-1уре АТРааея Ха!иге Кеь. Мо1. СеП Вго1. 5; 282 — 295. Е.ос!!й Н.Г. (1986) Ап!оп-ехсЬап!!е апс! ц!осоке 1гапарог( рго1ешя а(гас( пге, Еопс6оп, апс! с!гг(пЪп1!оп. Нап>еу 1.ес1. 82; 19 — 46. Рес)егаеп Р.1. й Сага!о!г Е (1987) 1оп вобче АТРааея 1. ()Ъ!цп!Еу, ргорег6ея апс! ядв6сапсе Ео сеН 6гпс6оп. ТгепсЕх Вгос)гет. 5сг. 12: 146 — 150. Ковего М. Г.
й Вогоп Ж. Г. (1999) Е!есггосгеп!с Ъ!а+~'НСОЗ- соггапьроггегя с1опшЛ апс1 РЬуяо1оЛу. Аппи. Кео. Рбуяо1. 61: 699 — 723. Яа!ег М.Н., Ег. (2000) Чес(огга! ве(аЬо!ып апс! йе ечо1п6оп оЕ 1гапарог( ауь(евя У. Вассепо!. 182: 5029 — 5035. ЯсагЪогопф О. А. (2003) Кей!п)с!пЕ! 1Ье Р-1уре АТРаае ргоЫегп. ТптсЬ Вгосlгет. 5сг. 28: 581-584. 5(ев %'. Е). (2002) СеН чо!шпе Ьовеоа(аяя юпгс апс1 попюпк весЬапыпя ТЬе аос)!шп ршпр ш йе евегдепсе оЕ апппа! сеНа.
1пй Кегг. Су(о1. 215; 231 — 258. Ионные каналы и электрические свойства мембран Агпь(гопб С. (1998) ТЬе чАяоп оЕ ЕЬе роге. 5сгепсе 280; 56 — 57. СЬое Я. (2002) Ро(ааг!пв сЬаппе! ь(гпс(пгея Ха!иге Век Хеигоясг. 3: 115 — 21. СЬое 8., КгепасЬ А. й РЕа(6пКег Р.Я. (1999) Точчагс1а 1Ье 1Ьгее-йвепяопа! ь1гпс(пге оЕ чо!!аде-да(ес! Ро(ааа!пв сЬаппе1я Тгепс1х Вгос)гет.
5сг. 24: 345 — 349. 1068 Часть ггг. Внутренняя организация кяетки Ггап1са Ы. Р. й 1.!еЫЧ. К. (1994) Мо!есп!аг апг! сеПп!аг шесЬапыпз о( иепега! апаез»Ьеяа. Ха»иге 367; 607 — 6!4. Огееп!!агг! Р. (2001) ТЬе пепгоЬю!оцу о1 з!огч зупар»!с»гапяпЬяоп. Ксгепсе 294: 1024 — 30. НгПе В. (2001) 1ошс СЬаппеЬ о1 Ехс!»аЫе МепгЬгапея Згг! ег!. 5ппг!ег!апг(, МА: 8!папег. НосЬо Г., Тзе»Пп Ъ'.1.
й МасЬо!г! 3. (1996) ТЬе ешегК!пК»ЬгееиПшепяопа! з»гпс»пге о( а гесер»ог. ТЬе пкобшс асе»у1сЬо!ше гесер»ог. Еип У. Вгос)гет. 239; 539-557. Нос!дЬ!и А.Е. й Нпх!еу А.Г. (!952) А Чпапб»а6че г!езспр»!оп о( шешЬгапе соггеп» апг! Пз арр!кабоп»о сопг!пс»!оп апг! ехсКабоп ш пегче. /. Р1гуио1. 117: 500-544. Ног!дх!и А. 1.. й Нпх!еу А. Г. (1952) Спггепй сагпег! Ьу зог!!шп апг( ро»ааяшп !опз йгопКЬ йе шешЬгапе о1»Ье 8!ап» ахоп оЕ 1.о!фо.,7. Р)гухго1. 116: 449 — 472.
)еазеП Т. М. й Капг!е1 Е. К. (1993) 8упар»!с»гапяшзяоп: а Ь!г!!тес»!опа! апг! ае!РпюсИ!аЪ|е (огш о( сеП-сеП согппшпка6оп. Сеу 72[5прр!1: ! — 30. Капг»е! Е. К., ЯсЬгчаг»х,). Н. й ЗеааеП Т. М. (2000) Рппс!Р1ез о1 Ыепга! 5с!епсе, 4»Ь ес1. Ыегч 'г'ог1г: МсСгачг-НП!. Каг!ш А. (2002) Егпегб!пд а»гпсйге о( йе пко6пк асе»у!сЬо!гпе гесер»огя Хагите Вес. Хеитозсг. 3: 102 — 114.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
