Интактная митохондрия

Cтраница 1

Интактные митохондрии представляют собой осмотически активные пузырьки, отделенные от гиалоплазмы ( или среды инкубации при эксперименте in vitro) двумя мембранами. Таким образом, существуют четыре топологически различных пространства: внешняя мембрана, межмембранное пространство, внутренняя мембрана и внутреннее пространство - матрикс. Ферменты цикла трикарбоновых кислот сосредоточены в матриксе; компоненты дыхательной цепи, транслоказа адениннуклеотидов и АТФ-синтетазный комплекс прочно связаны с внутренней мембраной, в межмембранном пространстве локализована аденилаткиназа, а во внешней мембране - моноаминооксидаза. [1]

Интактные митохондрии получают из печени ( с. Определяют белок и к суспензии добавляют бычий сывороточный альбумин ( обезжиренный) до конечной концентрации белка 0 5 мг / мл. Готовят раствор дигитонина: 60 мг дигитонина растворя - - ют в небольшой колбочке в 5мл горячего раствора 0 25М сахарозы, содержащего 5 мМ трис - HCl ( рН 7 4); охлаждают и добавляют бычий сывороточный альбумин до концентрации 0 5 мг / мл. [2]

Четыре комплекса цепи переноса электронов в митохондриях. [3]

Сукцинатоксидазная система интактных митохондрий состоит по крайней мере из шести индивидуальных компонентов - переносчиков электронов: флавопротеида, кофермента Qio ( KpQ), цитохромов в, с, с и цитохромоксидазы. В 40 - х годах Кейлину удалось показать, что при обработке субмитохондриальных фрагментов щелочью происходит необратимая потеря сукцинатоксидазной активности, тогда как цито-хромоксидазная активность в этих условиях остается практически неизменной. Эти эксперименты положили начало серии исследований, в результате которых были осуществлены выделение растворимой сукцинатдегидрогеназы и реконструкция сукцинатдегидрогеназной системы из дегидрогеназы и мембран, содержащих кофермент Q и цитохромы. [4]

Один из методов получения субмитохондриальных частиц ( СМЧ) основан на обработке предварительно выделенных интактных митохондрий ультразвуком. Полученные таким способом СМЧ представляют собой замкнутые везикулы, образованные внутренней мембраной митохондрий. Формирование везикул под действием ультразвука происходит таким образом, что обращенная в матрикс интактных митохондрий поверхность внутренней мембраны становится наружной, обращенной в окружающую среду поверхностью мембраны СМЧ. Такое изменение ориентации мембраны делает СМЧ весьма удобным, а иногда и единственно пригодным объектом для изучения механизма реакций, протекание которых в интактных митохондриях опосредовано ( и может контролироваться) трансмембранным переносом веществ. Препараты СМЧ широко используются, в частности, при изучении АТФ-синтетазного комплекса, активный центр которого в этом объекте экспонирован в окружающую среду и свободно доступен для субстратов и продуктов катализируемой им реакции. [5]

ЦПЭ, сохраняющая способность переносить электрон со скоростью, сравнимой с этой скоростью в интактных митохондриях. [6]

Распределение белков по компонентам ЦПЭ /, / /, / / /, IV. а, Ь. [7]

Электрон-переносящий комплекс определяется как минимальная единица ЦПЭ, сохраняющая способность переносить электрон со скоростью, сравнимой с таковой в интактных митохондриях. [8]

При хорошо проведенном фракционировании удельные активности митопластов и митохондрий, разрушенных детергентом, примерно, равны, а удельная активность интактных митохондрий составляет не более 10 % от этой величины. В препаратах внешних мембран, матрикса и межмембранного пространства обнаруживаются лишь следовые количества цитохромоксидазы. [9]

В качестве объекта исследования во всех задачах используются либо митохондрии из различных тканей, либо их фрагменты, обладающие соответствующим набором ферментативных активностей. Получение интактных митохондрий или их фрагментов, а также выделение некоторых митохондриальных ферментов само по себе представляет небольшое, но требующее тщательности и опыта самостоятельное препаративное исследование. Поэтому получение этих препаратов приведено в Практикуме в виде отдельных работ. [10]

Наблюдаемая интенсивность митохондриального дыхания зависит не только от природы и концентрации субстрата, подвергающегося окислению, но и от эффективности сопряжения процессов дыхания и фосфорили-рования. В интактных митохондриях эти процессы обычно накрепко сцеплены друг с другом ( если только количества субстрата и Фн не лимитированы), так что скорость дыхания фактически регулируется величиной отношения [ АДФШАТФ. Когда это отношение достаточно велико ( состояние 3), большая часть внутримитохондриального адениннуклеотида находится в форме АДФ и дыхание протекает весьма интенсивно. Все эти явления составляют то, что принято называть дыхательным контролем. [11]

Дыхательная цепь представляет собой полиферментный липопро-теидный ансамбль, осуществляющий НАДН: - и сукцинат: кислород-ок-сиредуктазные реакции. В интактных митохондриях все компоненты дыхательной цепи прочно связаны с их внутренней мембраной. Дальнейшее фракционирование солюбилизированных препаратов, например высаливанием из растворов, содержащих детергент, зачастую представляет собой скорее эмпирически найденные искусные приемы, чем четко описываемый в терминах физической химии контролируемый процесс. [12]

Окислительное ( расформирование в инвертированных субмитохондриалъных пузырьках. Согласно хемиосмотической гипотезе, во время переноса электронов из интактных митохондрий откачиваются наружу ионы Н, что приводит к возникновению градиента рН между двумя сторонами митохондриальной мембраны. Этот градиент рН заключает в себе энергию, благодаря которой ионы Н перемещаются в обратном направлении-из окружающей среды в митохондриальный матрикс. Удалось показать, что полученные из внутренней митохондриальной мембраны инвертированные пузырьки, у которых FoFj-АТРазные головки обращены наружу ( рис. 17 - 15), тоже способны к окислительному фосфорилированию. [13]

Но все стороны биокатализа, которые так или иначе связаны со структурами субклеточного типа, практически не моделированы вовсе. Сюда относятся прежде всего различные переносы ( например, совершающиеся в интактных митохондриях), затем матричный катализ, в котором неактивная сама по себе матрица, располагая определенным образом реагирующие молекулы, подготовляет их к воздействию катализатора. [14]

Описанный ниже метод основан на различиях липидного состава: внешняя мембрана в отличие от внутренней содержит значительные количества холестерина. Последний способен образовывать специфические комплексы с дигитонином - детергентом, сходным по химической структуре с холестерином. Обработка интактных митохондрий в строго контролируемых условиях дозированными количествами дигитонина приводит к разрушению внешней мембраны и вымыванию во внешнюю среду содержимого мембранного пространства. Матрикс, ограниченный внутренней мембраной ( митопласты), можно отделить центрифугированием. Супернатант, остающийся после отделения митопластов, подвергается дальнейшему разделению на фракцию внешних мембран и ферментов межмембранного пространства. Внутреннее содержимое митопластов можно перевести в раствор, разрушив последние ультразвуком или подходящим детергентом. [15]

Страницы: 1 2