Если мой сайт помог вам в подготовке к экзаменам вы можете отправить ссылку своим друзьям биологам.  Это сделает ресурс лучше!

Vinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.x

Ионофоры - это небольшие гидрофобные молекулы, которые растворяются в липидных бислоях и повышают их ионную проницаемость. Большинство ионофоров синтезируется микроорганизмами; некоторые из них используются как антибиотики. Термин «ионофор» был предложен в 1967 г. для группы веществ, способствующих переносу щелочных металлов через мембраны, когда была открыта их способность образовывать специфические комплексы с транспортируемыми катионами.

Ионофоры широко применяются для повышения проницаемости мембран по отношению к определенным ионам в исследованиях на синтетических бислоях, клеточных органеллах, интактных клетках.

Существуют два класса ионофоров:

  • ионофоры - подвижные переносчики ионов и
  • каналообразующие ионофоры.

Ионофоры обоих типов действуют, экранируя заряд транспортируемого иона так, чтобы последний мог пройти гидрофобную внутреннюю область липидного бислоя. Поскольку ионофоры не связаны ни с каким источником энергии, они лишь позволяют ионам двигаться по их электрохимическим градиентам.

К ионофорам относятся многие вещества: антибиотики валиномицин, нигерицин, моненсин, энниатины, нактины, грамицидины А, В и С, ряд родственных им антибиотиков и их синтетических аналогов, а также многие макроциклические и макробициклические полиэфиры. Свойства ионофор обнаружены у полипептидов, получаемых при расщеплении белков, осуществляющих транспорт ионов в клетках (металлзависимые АТФ-азы бактерий и саркоплазматического ретикулума, белки возбудимых мембран и т. д.).

Ионофоры проявляют свое действие при весьма низких концентрациях (10-11-10-6 М), обладают высокой ионной избирательностью. Например, валиномицин переносит ионы калия в 10 тыс. раз активнее, чем ионы натрия, нактины обнаруживают высокую аммониевую специфичность, моненсин избирателен по отношению к ионам натрия, а А 23187 является наилучшим И. для ионов кальция.

Механизм действия ионофор включает несколько этапов. Вначале транспортируемый ион взаимодействует с ионофором, находящимся на поверхности мембраны. При этом ион полностью или частично лишается своей гидратной оболочки, внедряется в молекулярную полость ионофора и удерживается там за счет взаимодействия с полярными группами ионфоров. Устойчивость и другие свойства образуемого комплекса определяются особенностями его пространственной организации. Например, углеводородные радикалы ионофор располагаются на поверхности комплекса и обеспечивают его липофильность, т. е. способность входить в липидные зоны мембран. Размеры молекулярной полости точно соответствуют диаметру связываемого иона. Под действием электрохимического градиента ион в составе комплекса проходит сквозь мембрану и освобождается на противоположной стороне.

Схема механизма действия ионофоров

Схема механизмов действия ионофоров: 1 — «механизм переносчика» — ионофор связывает ион (М+) и перемещает его через мембрану; 2 — «канальный механизм» — ионофоры, встроенные в мембрану, образуют «канал», по которому ионы проходят через мембрану.

По механизму действия ионофоры делят на две группы:

  • к первой относят ионофоры, которые перемещаются вместе со связанным ионом («механизм переносчика»);
  • ко второй — ионофоры, встроенные в мембрану таким образом, что образуют «канал», вдоль которого ион свободно перемещается через мембрану («канальный механизм»).

Типичными представителями первой группы являются валиномицин и нактины, а второй — грамицидины А, В и С.

Ионофоры применяют в химической технологии для экстракции и разделения редких металлов, для создания новых катализаторов, а в приборостроении — для создания высокоэффективных ионизбирательных датчиков. С помощью ионоформ можно с принципиально новых позиций изучать механизмы внутриклеточной проницаемости и влияние различных факторов (например, токсических веществ) на состояние внутренней среды организма. Открытие веществ класса ионофор способствовало более глубокому изучению механизма действия антибиотиков, позволило производить синтез новых антибиотиков с заданными свойствами и их отбор для медицинской практики.

Высокая биологическая активность ионофор дает возможность применять их в качестве лекарственных средств. Так, полиэфирные ионофоры оказались эффективным средством для выведения вредных металлов из организма. Валиномицин способен снижать внутриглазное давление при глаукоме, лазалоцид — стимулировать сердечную деятельность и т. д. Возможности практического использования ионофоров далеко не исчерпаны, и следует ожидать дальнейшего расширения сферы их применения в различных областях науки, техники и медицины.

Давайте вместе сделаем данный сайт лучше! Поделитесь ссылкой на этот сайт со своими одногрупниками. Это поможет развитию нашего сайта.

2015-2020 © Биология для студентов | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

^ Наверх