Синтез АТФ митохондриями, индуцированный скачкообразным повышением рН

• Автор: Маленкова, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Бведение

Глава I. Концепции окислительного фосфорилирования

обзор литературы

Строение электронтранспортной цепи митохондрий.

Кинетика переноса электронов в митохондриях. Сопряжение экзергонических и эндергонических
процессов.

Структура и механизм действия АТФсинтетазы

Теории окислительного фосфорилирования

Хемиосмотическая теория.

Конформационные теории сопряжения окисления и

фосфорилирования
Глава 2. Материалы и методы.
Выделение митохондрий.
Определения коэффициента дыхательного контроля Определение содержания электронтранспортных
Определение количества АН в митохондриях ра
диоизотопным методом
Определение количества АН по изменению содержания неорганического фосфата.
Методика изучения синтеза АН митохондриями
при скачкообразном изменении .
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Глава 3. Влияние скачкообразного изменения на фосфорилирование в нативных митохондриях.
Глава 4. Индуцируемое быстрым изменением фосфорилиро
вание в разобщенных митохондриях
Обсуждение
Литература


В концепции мембранного фосфорилирования Бойера важная 5 роль отводится конформационным изменениям в белках, расположенных в пунктах сопряжения окислительного фосфорилирования. В одном из последних вариантов конформационной теории, энергия, выделяющаяся при окислении субстрата, затрачивается на перевод синтезированной молекулы АТФ из связанного с ферментом состояния в свободное. Бойер полагает, что для АДФ и Фн, связанных с АТФсинтетазой равновесие реакции АДФ Ф АТФ смещается вправо. А для перевода молекулы АТФ в раствор молекула фермента должна перейти в новое конформационное состояние, обладающее пониженным сродством к АТФ. 2,5 . Согласно конформационнорелаксационной концепции 6 . Блюменфельдом,энергия,освобождающаяся при переносе электрона от субстрата к кислороду запасается в форме конформационнонеравновесных состояний отдельных переносчиков,их комплексов с АТФсинтетазой или мембранв в целом более подробно об этом см. I. Образование АТФ осуществляется в процессе релаксации конформационнонеравновесной формы электронного переносчикатрансформатора связанного с АТФсинтетазой. Другими словами, на синтез АТФ используется энергия,выделяющаяся в ходе релаксации конформационнонеравновесной формы электронного переносчика. По мнению автора конформационнонеравновесные состояния АТФсинтетазы могут реализоваться не только при взаимодействии с работающей ЭТЦ,но и при достаточно быстром изменении таких факторов общего действия как температура,,диэлектрическая постоянная среды и т. Цель настоящей работы заключалась в исследовании принципиальной возможности синтеза АТФ митохондриями при скачкообразном изменении . Работа состоит из введения,четырех глав и выводов. В первой главе рассматриваются современные теории окислительного фосфорилирования. Методика эксперимента описана в главе второй. Экспериментальные результаты и их обсуждение содержатся в третьей и четвертой главах. В главе три приведены результаты экспериментов по исследованию влияния скачкообразного изменения на фосфорилирующую активность нативнох митохондрий. АТФ. Повышение выхода АТФ наблгается только в процессе изменения . Анализ результатов по действию ингибиторов электронного транспорта дыхательной цепи и АТФсинтетазы. на величину наблюдаемого эффекта. АТФ, повидимому, связано со структурными изменениями в олигомицинчувствительном АТФсинтетазном комплексе,которые возникают вследствие быстрой ионизации некоторых групп белка,инициируемой быстрым защелачиваниегл среды. Эти результаты получили подтверждение в экспериментах с митохондриями, в которых окислительное ф осфорилирование исходно разобщено старением или леремораживанием. В главе показано, что в разобщенных такими способами митохондриях, в присутствии субстратов фосфорилирования и сукцината, при быстром изменении от 57,5 до 8,3 синтезируется в пересчете на одну ЭТЦ до трех молекул АТФ. Для образования АТФ в систнме необходимо,чтобы в процессе изменения проходило через значение 8,0. Величина эффекта при этом не зависит от разницы между конечным и начальным ,если превышает 0,7. На одном и том же образце митохондрий вышеописанный эксперимент может быть воспроизведен без существенных изменений в конечном результате много раз. Эти и другие факты свидетельствуют о том, что регистрируемый в эксперименте АТФ возникает вследствие срабатывания АТФсинтетазного комплекса при быстром повышении , а не за счет диссоциации и выхода в раствор прочносвязанных с АТФсинтетазойт нуклеотидов. Опыты с различными субстратами сукцинат,НАДН,аскорбатТ1,. ШД и ингибиторами переноса электронов дыхательной цепи ротенон. СО и изменением содержания кислорода в системе показали, что для эффективного действия АТФсинтетазы при рНуцаре в разобщенных митохондриях необходимо, чтобы ЭТЦ находилась в частично восстановленном состоянии. Это согласуется с полученными в работе результатами по влиянию редокс состояния ЭТЦ разобщенных митохондрий на их АТФазную активность. При этом электронный транспорт, повидимому, не является обязательным.