Особенности ионного транспорта и окислительного фосфорилирования в митохондриях печени крыс после замораживания-отогрева

• Автор: Петренко, Александр Юрьевич
• Шифр специальности: 03.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 152 c. : ил

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1. Структурно-функциональное состояние митохондрий после замораживания-отогрева
2. Ионная проницаемость митохондриальных мембран в норме
и патологии
РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3. Материалы и методы исследования
3.1. Выделение митохондрий из печени крыс
3.2. Аналитические методы
3.3. Техника и режимы замораживания-отогрева
3.4. Характеристика использованных реактивов
4. Влияние режимов замораживания-отогрева на ионную проницаемость и структурно-функциональное состояние митохондрий
4.1. Изменение ионной проницаемости мембран митохондрий после действия низких температур
4.2. Действие низких температур на АТР-синтетазную и АТРазную активности митохондрий
4.3. Влияние скорости замораживания и отогрева на транспорт ионов Са^+ в митохондриях печени крыс
4.4. Структурные изменения митохондрий после действия низких температур
5. Чувствительность ключевых ферментов системы окислительного фосфорилирования митохондрий к действию низких температур

5.1. Влияние замораживания-отогрева на сукцинатдегидро-геназную и цитохромоксидазную активности митохондрий
5.2. Содержание цитохромов и активность внешнего пути окисления НАДН в митохондриях после действия
низких температур
5.3. Влияние замораживания-отогрева на окисление
НАД(Ф)-зависимых субстратов
6. Состояние ионного транспорта митохондрий после замораживания-отогрева
6.1. Восстановление функциональной активности митохондрий после действия низких температур
6.2. Свойства систем ионного транспорта митохондрий, индуцированных после замораживания-отогрева
6.3. Роль перекисного окисления и ферментативного гидролиза мембранных липидов в индукции ионного транспорта митохондрий после замораживания-отогрева
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

Биологические объекты широко используются для низкотемпературного консервирования с целью их дальнейшего применения в биологии и медицине. Несмотря на определенные успехи в разработке методов глубокого замораживания и хранения отдельных клеток животного и растительного происхождения, низкотемпературное консервирование органов находится еще в стадии экспериментальных разработок [47,60,202]. Для успешного решения этой задачи необходимо глубокое и всестороннее изучение механизмов криоповреждения биоструктур, стоящих на различных уровнях биологической организации.
Наиболее чувствительными структурами к повреждающему действию замораживания являются мембраны клеток и клеточных орга-нелл [5,6,302]. Холодовое повреждение биологических мембран обусловлено как изменением свойств среды, в условиях кристаллизации водной фазы [80,220,228] , так и изменением физико-химического состояния входящих в их состав компонентов - липидов и белков [5,6,III], Криоповреждение мембран, выполняющих наиболее важные и сложные функции клетки может привести к потере ее биологических свойств.
Важными мембранными структурами клетки являются митохондрии, трансформирующие энергию окисления субстратов в энергию аденозинтрифосфата (АТР), которая используется на поддержание клеточного гомеостаза и обеспечение функционального статуса. Митохондрии играют ключевую роль и во внутриклеточном распреде-

Изменение активности фермента зависело от скорости замораживания и отогрева. Режимы криовоздействия с медленным отогревом, а также быстрый отогрев в сочетании с медленным замораживанием приводили к более чем двукратному увеличению активности фермента. Быстрое замораживание и быстрый отогрев вызывали менее выраженную стимуляцию митохондриальной АТРазы (табл.2). Активация реакции гидролиза АТР после действия низких температур была установлена ранее в работах [125,172,233]. В частности, было показано, что замораживание митохондрий печени крыс со скоростью 30°/мин и последующий отогрев приводили к пятикратному увеличению АТРазной активности [l25].
Основной функцией митохондрий является запасание энергии в виде АТР. Реакция синтеза АТР идет с поглощением протона, что приводит к изменению pH среды инкубации. Из рис.6 видно, что фоефорилирутощая активность нативных митохондрий составляла 55,74+5,32 мкМ Н* мин”^ мг-^ белка. После быстрого заморажива-ния-быстрого отогрева скорость синтеза АТР снижалась в 4 раза, а после медленного замораживания-быстрого отогрева была практически равна нулю. Добавка ADP к митохондриям, подвергнутым замораживанию и медленному отогреву приводила даже к закислению среды (рис.б). Отрицательная АТР-синтетазная активность, наблюдаемая в этом случае, свидетельствует о потере способности митохондрий синтезировать АТР и объясняется, видимо, примесью АТР в препарате adp.
4.3. Влияние скорости замораживания и отогрева на транспорт ионов Са2+ в митохондриях печени крыс
Окислительное фосфорилирование и активный транспорт ионов Са^+ в митохондриях характеризуются близкими кинетическими параметрами [42]. Чувствительность механизма окислительного фос-