Локальные изменения концентраций катионов в неперемешиваемых примембранных слоях при электронейтральных трансмембранных потоках электролитов

• Автор: Антоненко, Юрий Николаевич
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 119 c. : ил

Глава I. Глава 2. I. Растворы фосфолипидов для формирования БЛМ

2. Глава I. Глава 2. ФКФ карбонилцианид птрифторметоксифенилгидразон рис. ХКФ карбонилцианид ихлорфенилгидразон рис. ДНФ 2,4динитрофенол рис. ТТФБ 4,5,6,7тетрахлор2трифторметилбензимидазол рис. I, З 5хлор3третбутил2хлор4нитросалициланилид рис. КА карбоксиангидраза
Н См
н
ФКФ
Рис. К6, гОД ТТФБ рК5,3 2. Как известно, локальные изменения концентраций веществ в неперемешиваемых слоях НС происходят в том случае, когда проницаемость модельной мембраны для вещества превышает проницаемость НС. Такие изменения концентраций наблюдаются и в биологических системах, например при транспорте сахаров через мембраны кишечного эпителия , при сопряжении окислительновосстановительных реакций с образованием градиента на тилакоидной мембране хлоропластов . Однако, будучи широко распространенным, это явление мало изучено и часто не учитывается при исследовании биологических процессов. Из теоретических соображений ясно, что при работе неэлектрогенных МеГ1АНобменников в неперемешиваемых примембранных слоях также могут возникать градиенты катионов. В последние годы системы неэлектрогенного транспорта катионов были обнаружены в митохондриальных мембранах 1,2 и в мембранах бактерий 3. Кроме того, в качестве инструмента биохимического исследования большое распространение получили такие МегиНобменш1ки как нигерицин, моненсин и кальциевый ионофор А7 1,. Целью настоящей работы явилось изучение закономерностей образования локальных изменений концентраций катионов в неперемешиваемых примембранных слоях при транспорте слабых кислот и оснований через бислойную липидную мембрану БЛМ , а также при работе неэлектрогенных НеаАНобменников. Ставились следующие основные задачи зарегистрировать образование градиента в НС с помощью измерения электрического потенциала на БЛМ в присутствии протонофора, на основании экспери
ментальных данных создать математическую модель образования градиента в НС при транспорте слабых кислот и оснований через БЛМ, сравнить закономерности образования градиента в НС при работе МеАНобгленников с известными из литературы закономерностями трансмембранного переноса катионов из одной объемной фазы в другую. В ходе исследования было показано, что при создании градиента концентрации ацетата натрия или хлорида аммония на БЛМ в присутствии протонофора образуется потенциал, который обусловлен образованием градиента в неперемешиваемых примембранных слоях в результате неэлектрогенного транспорта через ЕШ уксусной кислоты и аммиака. Величина проницаемости для уксусной кислоты близка к значению 6,6 смс, которая была получена прямым способом . Были найдены условия, в которых создание объемного градиента концентрации ионов аммония приводит к образованию равного ему градиента в НС. Потенциал на ЕШ. Не Н обменников А7, моненсин, нигернцин и протоногоора. Образование потенциала на ЕПМ связано с созданием градиента в неперемешиваемых примембранных слоях в результате работы МнгпНобменника. Определены ряды катионной избирательности нигерицина, глоненсина и А7 в отношении образования потенциала на ЕШ1, которые соответствуют результатам прямых измерений потоков катионов через мембраны, полученным з литературе. Тем самым был разработан новый
метод определения катионной селективности неэлектрогеншх переносчиков понов, отличающийся применимостью к любым катионам и МеггНобменникам, высокой чувствительностью и быстротой проведения измерений. Найдены условия, при которых реализуется сопряжение работы двух неэлектрогенных ЫеНобгленников нигерицина к моненсина на БЛМ за счет образования зон с повышенной неравновесной концентрацией ионов водорода в неперемешиваемых примембранных слоях.