Ionske črpalke

Video: Nevroni Predavanje 3 - natrij-kalijeve črpalke

Ionske črpalke molekularne mehanizme imenovane lokaliziran v membrani in sposobni prenos materiala s energijo, ki se sprosti pri cepitvi ATP ali kateri koli drug tip energije.

Ti mehanizmi so posledica evolucijskega prilagajanja organizmov do sprememb v ionski sestavka okolja. Po Grennera D. (2004), beljakovine zdi, da dobro delujejo na primarni ocean mediju, ki vsebuje pretežno K⁺ in Mg²⁺. Sčasoma se je sestava ocean spremenila in postala prevladujoča ioni Na⁺ in Ca²⁺. Zato je mehanizem, ki omejuje koncentracije teh ionov v celicah, vendar jih držimo K⁺ in Mg²⁺. Ta mehanizem postal natrijev in kalcijev črpalka. Slednji je sposobna vzdrževati med citosolne in ekstracelularni tekočini 1000 kratni koncentraciji gradient Ca²⁺. Kot rezultat, danes vsi večceličnih organizmov natrijeve⁺ in Ca²⁺ so bili glavni ioni v zunajcelični medija. Slednji služi znotrajcelično mediatorja za številne metabolične procese, ki uporabljajo hormone ali druge biološko aktivne snovi, ki povzročajo hitrih prehodnih sprememb sedanjega ionov po plazemske membrane in znotrajceličnih predelkov med.

Delo biološke črpalke ima nekatere značilnosti. Najprej - gibanje ionov proti pričakovani smeri difuzije konjugata z vzporedno cepitve ATP. Stopnja temperature ionsko prometnega občutljive, kot stimulatorjev ali inhibitorji delujejo asimetrično, se pravi notranje in zunanje stranice membrane na različne načine. Glavna značilnost lastnost iona črpalk za prenos ionov je samo v eni smeri, t.j. vektor.

Ionske črpalke so glavna ovira za povečanje entropije v biosferi. Obstajajo samo trije: protonska, natrijev in kalcij. Vse žive celice vsebujejo protonske črpalke. Pri višjih organizmih deluje kot proton generatorji črpalke ATP, ki jo predlaga sproščene energije v transmembranski transport vodikovih ionov v gradientov koncentracij električnih polj in ionov. Leta so nižje živali in rastline ne le protonske črpalke, generatorji, vendar so črpalke motorji, ki opravljajo H⁺ electrodiffusion proti silam zaradi energije ATP ali drugih zunanjih virov napajanja. Protonske črpalke v rastlinah in mikroorganizmih treba rešiti kletko pred močnimi zunanjimi vplivi - temperaturnim spremembam, osmotskega tlaka, mehanskim udarcem itd Zato so te celice zaščitena s trdo lupino polisaharida, ki se razlikuje v sestavku od membrane živali celic.

Za razliko od generičnega natrij protonske črpalke in kalcija najdemo le pri živalih. V tem primeru, je natrijev povezana z delom na prvem mestu živčnega in vezivnega tkiva, in kalcija se kaže le v mišicah. Za razliko proton, se odzivajo na spremembe v razmerjih elementov znotraj celice, stabilizacijo in urejanje Živali znotrajcelično komunikacijo in delovanje. Razmislite mehanizem delovanja biološke črpalke več.

Video: Kako Ion Črpalke Delo

protonske črpalke

Kot je bilo omenjeno, da imajo celice uporabljajo isti mehanizem energija spenjanje dobimo z oksidacijo predvsem ogljikovih hidratov in maščobnih kislin (včasih - proteinov ali TC) v mitohondrijski matriks, delom-membransko vezane protonske črpalke. Protonske črpalke je univerzalen, torej lahko deluje kot generator in kot motor. V generatorskem režimu energija pretvarja električno polje in koncentracija diferencialne vodikovih ionov (proton gradient) V kemično energijo, ki je shranjena v obliki ATP. Adenozin trifosfat je "energetska valuta" celice, ki se je izkazala za Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino 1953 FA. Lipmann.

Vrste so fotosintetskega protonske črpalke enota kloroplasti in dihalnih enot mitohondriji. Oni prenašajo transmembranski oksonijevih ion (H₃O⁺) S pomočjo svetlobne absorpcije ali oksidacijo organskih spojin. V obeh primerih so ioni prevažajo v eni smeri, t.j. vektor. Protonski gradient uporabljamo ATP sintaza za sintezo ATP, na mol omenjene prenosne oksonijevih ionov shranjeno energijo približno 24 kJ.

Mitohondrijsko protonske črpalke transportira vodikove ione H⁺ na eni strani notranje membrane na drugo, v prostoru intermembrane. S tem kompletom na notranje membrane elektrokemični proton gradient - PGE (razlika pH na obeh straneh membrane, &Delta pH), Ki je skupaj s potencialom transmembranski (&delta-&Psi) vam omogoča, da začnete proces pridobivanja energije. Sodeluje encim H⁺ - tranlotsiruyuschaya ATP sintaza, ki se nahaja v notranji mitohondrijski membrani. To sintetizira ATP iz adenozin 5`-difosfata (ADP) in anorganskega fosfata (Pi). Tako protoni teče nazaj v mitohondrijski matriks. Postopek po encimski pretvorbi v oksidacijskih metabolitov imenovanih energija oksidativna fosforilacija. Tako ATPsintaza teče v nasprotni smeri glede na ATPase. Celotna ideja, da ATP sintezo povezan s prenosom protonov energije s koncentracijskega gradienta, se imenuje teorija hemoosmoticheskoy (Mitchell, 1961). Leta 1978, Mitchell je prejel za to delo Nobelovo nagrado za kemijo.

Prehod elektrona v oksidacijski postopek iz ene akceptorja na drugega, z višjega na nižji energijskega stanja, ki se izvaja Sistem za prenos elektronov (respiratorne verige - DC). Sestoji iz treh proteinskih kompleksov vdelanih v notranjo membrano mitohondrijev in dva gibljiva-molekularnih transporterjev - ubikinon (koencim Q) in citokroma c. Na splošno velja, da so 15 prevozniki. Vsi so pripadajo območju od redoks encimov, in so razporejene v rastočem vrstnem redu potencialov z -0,4 do +0,8 kJ mol.

Energija sprosti v prehodu iz enega niza v drugega, se uporabljajo za prevoz protone v intermembrane prostoru. Dejansko v respiratornem elektronov transportni verigi pojavi med kovinskimi atomi koordinira protetične skupino proteinskih kompleksov, z vsako naslednjo bolj zapleteno elektronsko afiniteto kot prejšnji. Ker ima največjo afiniteto do elektronov O₂, je končna receptorja elektronov prometno verigo, da se tvori voda.

Glavni viri energije v normalnem delovnem celice so ogljikovi hidrati in maščobe. Ogljikovi hidrati oksidirajo v ciklu deviznih reakcij imenovanega glikoliza, kjer razlikovati 10 ločenih encimske reakcije. Povzetek glikoliza reakcija je, kot sledi:

glukoze + 2ADP + 2pi + 2NAD⁺ 2 piruvat + 2 NADH + 2 Asia-Pacific,

kjer Pi - anorganski fosfat.

Ti delno oksidacijo Reakcije potekajo v citoplazmi. Nastalo piruvat nato transportira v mitohondrijski matriks, ki je popolnoma oksidiranega. prvi acetil-CoA (prek piruvat dehidrogenaze) In nato Krebsov cikel (Krebsov ciklus, ali Cikel trikarboksilne kisline - CTL), pri čemer se sproščajo elektroni migrirati vzdolž dihalnih tsepi- čemer so nadaljnji molekul ATP proizveden. Kot rezultat je popolna oksidacija molekule glukoze 1 oblike 38 ATP molekul, kot je prikazano na skici (sl. 1).

Sl. 1. Vožnja oksidacijo molekul glukoze

Prav tako oksidira in maščobne kisline, dobljene s cepitvijo trigliceridov netopnih v citoplazmi. Ti sodi v mitohondrijske matriks v obliki acil-CoAderivati in popolnoma oksidiran v ciklu &beta-oksidacija, 4, ki zaposluje encimsko reakcijo. Dobljene acetil-CoA molekule nadalje oksidiramo s TCA cikel z mehanizmom, opisanim. Bistvo reakcij v TCA cikel je pridobiti visokoenergetski elektroni prevaža obnovljena midadenindinukleotidom nikotina (NADH) in vrniti flavinadenindinukleotid (FADH₂). V tem primeru NADH, ki je visoko energetsko intermediat hitro daje elektrone iz mitohondrijske matriksa pri dihanju verigi na njihovo notranje membrane. Kot je za FADH₂, se uporablja acil-CoAdehidrogenaze daje elektroni neposredno do ubikinon, v elektronski transportni sistem.

Prva vrsta protetičnih skupin flavin encimi. So derivati ​​riboflavina (vitamina B₂) flavin mononukleotida - FMN in flavinadenindinukleotid - FAD, ki prejemajo elektrone sukcinat, oksidiran s STS cikla. Reakcijsko je neposreden prenos vodikovih atomov ali par elektronov iz substrata za oksidirano obliko riboflavina izoalloksazinovogo obroči v molekulah FMN ali FAD. Nižje oblike (FMNFf₂ in FADH₂) Elektroni prenese naprej. Čeprav je v večini primerov, opis Flavin dehidrogenaze o vsebini v njih katerekoli kovine ne omenjam, v resnici, ker vsebujejo beljakovine, ioni usklajeno nonheme Fe²⁺.

Druga vrsta nosilcev (citokromov) Povezan s geminovoy skupino v kateri je železov ion kompleksirana z porfirina. Ti vektorji centralno atomom železa prehaja iz oksidirane oblike Fe³⁺ zmanjšanega Fe²⁺, prenos elektron. Kot je navedeno zgoraj, sprememba v valenca centralnega atoma železa citokromov razlikujejo od hemoglobina, v kateri je heme usklajeno Fe²⁺, ki mu omogoča, da opravlja ligande (O₂ in CO₂).

Tretja vrsta elektronskih nosilcev so železo-žveplovih proteini, v kateri je 2 ali 4 atomi Fe kovalentno vezana na atom S cisteinski ostanki polipeptidne verige, da se tvori železov žvepla center za. Prenos elektronov je enako kot pri citokrom, tj spremembo valence ionov Fe.

Nosilci četrti tip, ki vsebuje baker citokrom c oksidaza. Ti elektronskim prenosom zgodi s spreminjanjem valenco bakrenih atomov (B²⁺ - B⁺). V tem primeru bakra je gemosvyazannym s hem železa v središču bimetalne in sodeluje v končni fazi za prenos elektronov.

Tako so kompleksni elektroni I preselil iz NADH na FMN ali FAD, ki nadalje - za železo proteinov. Complex II se lahko šteje za sukcinat dehidrogenaze. Kompleks III prenos elektronov iz citokroma tipa B2 teme in teme z vrsto in₁. Nadalje udeležene v kompleksnih IV verigi citokrom c oksidaza, bimetalni teme A in A₃ 2, ki so baker središče. neposredno iz O₂ interakcijo B⁺ in heme₃. pri obnavljanju O₂ proizvaja močno bazično anion O^{2 *}, veže spontano da se tvori 2 protonov vode (FALLER, ščitniki 2004- tabela. 1).

Tabela 1. Komponente dihalne verige

Včasih tukaj, dihalno verigo ATP sintaza imenuje kompleks V, čeprav je ta encim ne sodeluje pri prenosu elektronov. Vendar pa je logično zapre elektronov transportno verigo, pretvorbo dobljene protonske gradient v sintezi ATP. Nadalje je ATP prenese iz matrike z intermembrane prostor mehanizma mitohondrijev proti ADP antiporter, in nato skozi porinov vstopi v citoplazmo.

Mehanizem ATP sintezo

ATP se ATP sintazo v velikih količinah. V mirovanju, na odraslo osebo na dan pretvori znesek ATP je približno polovico telesne teže in z veliko napora lahko skoraj dvignila na ton. Za pojasnitev podrobnosti ATP postopkom sinteze Leta 1997 je P. Boyer (P.D. Boyer), D. Walker (J.E. Walker) in J. Skou (J.C. Scou) Nobelovo nagrado za kemijo.

ATP sintaza je sestavljen iz dveh delov: vgrajeni v membrano protonske kanal in katalitski protein podenote. Protonske kanal (faktor F₀) Vsebuje 3 hidrofobne polipeptidne vrste z molekulsko maso 100-150 tisoč. Da (1, 2b in 9-12). Drugi del encima je kroglasta protein (faktor F₁) Z molekulsko maso približno 500 tisoč evrov. Da. Sestoji vsaj 9 podenote (3 - &alfa-, 3 - &beta, in 1 - &gama, &delta-, &epsilon-). faktor F₁ enostavno spere z membrano z šibkih topil. &beta - podenot vsebuje 3 aktivne centre, ki sodelujejo pri prenosu protonov v ciklu tvorbe ATP. Prenos protonske energija se porabi v glavnem za vrtenje enega izmed podenot, ki povzroči konformacijske spremembe con drugima dvema in ATP sproščanje tvorjen v drugi fazi cikla, v celico (sl. 2).

Sl. 2. Poenostavljena slika ATP sintazo.

ATP sintaza deluje na zelo specifičen način. Večina encimi vežejo in sprostitev substratov in proizvodov spontano, toda za popolno katalitsko reakcijo zahteva energijo. Nasprotno, v molekulo ATP sintaze energije ni potrebna za ATP sintezo iz ADP in P1 in k ADP in fosfata poleg encima, čemur sledi sproščanje ATP. Presežek (presežek) shranjene energije v ATP. &gama, &in delta- &epsilon - subediiitsy vrti v cilindru tvorjena iz izmenično &in alfa- &beta - podenote. Rotacija spodbuja strukturne spremembe v &beta, spreminjanja njegove vezave sposobnost med ciklom (sl. 3).

Sl. 3. "Vezava izmenjavo" Mehanizem tvorba ATP (v Boyer)

Boyer je imenovana ATP sintaze "molekularna stroj". To lahko primerjamo z mlina. F_o - volan, protoni tok - padanje tok vode, kot strukturne spremembe v F₁ predvideti tvorbo enega rotacijskega cikla tremi molekulami ATP.

Način Motor protonske črpalke, kot druga dva zaradi energije ATP ustvari med celico in srednje elektrokemijske potencialne razlike. V tem primeru se energija lahko uporabimo membranski potencial vektorske hranila - transportne beljakovine (permease) - za dovod snovi celic drugačne kemične narave in energijska vrednost. Za razliko od črpalke, permease zgrajena simetrično glede na okolje, in delo v obeh smereh equiprobably, št vektor. Smer gibanja je odvisna od zunanjih pogojev in ne s strukturo encima. Zato je tak sistem, ki je kot "psevdonasosy".

Permease kažejo specifičnost za podlagah, vključno s skupino. Izvajajo aktivne prenos zaradi ATP ali drugih bogatih spojin energije, na primer, fosfoenolpiruvat. Aktivne mehanizmi za prevoz predstavljajo tri (slika 4.): 1. Uniporter, kadar je ena snov prenese v eni smeri (npr glukoze v jetrnih celicah) - 2. symport, kadar sta dve ali več snovi, ki se prevažajo v eni smeri (npr aminokisline in glukozo skupaj z ioni na⁺ V intestinalnega epitelija) - 3. antiport, kadar je izmenjava molekul na različne načine (npr HCO₃ na Cl eritrocitne membrane ali ATP na ADP iz matriksa v intermembrane prostor mitohondrije).

Sl. 4. Aktivni transport ionov in molekul zaradi hidrolize ATP energijo

V tem primeru se lahko glukoza in aminokisline pridejo notri so rdeče krvničke samo aktivno ne prevaža, ampak tudi s pospešenim širjenjem permease tipa Uniporter. V tem primeru je molekula prenesemo v eritrocit dobro fosforiliranim in s tem izgubi sposobnost, da zapusti celico, to je, na zunaj, ta postopek ima lastnosti vektorja. Specifičnost permease za glukozo ( "D-heksozni"), Je, da nosi le D-izomer. To je sestavni membranski protein z molekulsko maso 45 kDa.

Prenos večine topnih molekul so biološko membrano, posredovano z nosilci ali kanal proteinov. Kanali dovolijo prenos ionov skozi membrano zelo hitro, do 10^8. ionov / s na kanal. Takšna hitrost ionov prenosa zaradi dejstva, da proteini kanala v prenosu ionov iz enega membranskega strani na drugo niso podvrženi konformacijske spremembe. Očitno, proteinski kompleksi v obliki membrane v središču grozda proteina pore v. Te pore se lahko odpre ali zapre v odgovor na kemikalije ali električni signal. V tem primeru lahko pride število postopkov, na primer, povezan z veliko zmanjšanje krvno-možgansko pregrado in upora na začetku živčne celice polivalentnih ionov al³⁺ ali Mn²⁺. Nato se zdi motnje nevrokemije reakcij v možganih in konča z živčnih bolezni.

V nasprotju s tem, kanal proteinov, transporterjev vključeni v prometnem ciklu opravi konformacijske spremembe. Vendar pa se zavrti v membrano, tako da je vezavno mesto za snovi, ki se prevažajo najprej opozoriti na eno in nato na nasprotni strani membrane. Aktivni vektorje za prenos učinkovine ujema s prenosom elektronov, s hidrolizo ATP ali fosfoenolpiruvat, absorpcijo svetlobe ali ionska izmenjava spoja. Značilno je, da vektor posredovano prenos snovi skozi membrano pojavi pri različnih redov velikosti počasnejše od prometa skozi kanale.

natrijev črpalka (na⁺/ K⁺-komunicira ATPase)

Glavna naloga te črpalke - vzdrževanje živega organizma elektrolitov v telesu. To ne ureja le intracelularni koncentracija ioni, ampak tudi ustvarja električna potencialna razlika na membrani. Ta črpalka se nahaja na notranje lupine mitohondrijih. Rezultat njenega ukrepanja je opisana v tabeli. 5. Izmenjava ionov poteka proti sil electrodiffusion. V mirovanju, Ma⁺/ K⁺-ATPase uporablja tretjino ATP nastane v telesu.

Črpalka stimulirajo notranje strani membrane le ATP in na⁺, in od zunaj - samo K⁺. Ker je temperatura poveča pretok na⁺ iz celic povečuje. Inhibiran s specifičnega inhibitorja črpalke - srčni glikozid "oubaynom" (= ouabaina, strophanthin G) - samo na zunanji strani membrane. Na splošno, menjalni celice natrijevega črpalke na⁺ na K⁺ okolja. Kot pri drugih ionskih črpalk, natrijev Sestavljen je iz dveh glavnih komponent - encim in ionski kanal.

Ta ATPaze sistem spada v skupino transportnih proteinov, in zazna v plazemsko membrano vse živalske celice. Po svoji naravi je glikoprotein, ki sestoji iz 4 podenot (2 velikih citoplazemskih &alfa₂, in 2 majhna, usmerjene na zunaj celice &beta₂). Velik podenota (120 kDa) so vključeni v reakcijsko cikla fosfatnem-fosforilacijo, vsakokrat s tem spremenili konformacijsko stanje. Aktivne črpalka središče veže ATP na notranji meji membrane in v prisotnosti na⁺ in mg²⁺ fosforilirajo cepitveno fosfata iz ATP. Nastalo ADP ven v citoplazmo in encimskega aktivne sredini in uskladiti odcepimo fosfatne ione na⁺.

Zaradi energije aktivira ATP cepitveno encima spremeni svojo smer in oblikujemo v membrano in se vrti v smeri medija. Iz celic 3 potisne ion na⁺, in celica prejme dva ion K⁺ skozi centralni por, ki je "odprta" manjša podenota (55 kDa) tega sistema. Ko je ionska izmenjalna reakcija na zunanji strani menjalnem mestu membrana ionske encima vrti v prvotno stanje in cepi ionsko 2 K⁺ in anorganski fosfat (P_n) Znotraj celice. Cikel nato ponavlja.

Ugotovilo je, da na⁺/ K⁺-ATPase delijo zelo specifična za na⁺ in ne pri zamenjavi teh ionov ne deluje na kateri koli drugi. Hkrati encim skoraj neizbiratelen K⁺. Ta ionska se zlahka zamenja, npr rb⁺, cs⁺, NH₃⁺, tl⁺ in tl³⁺. Tako so zaradi fosfatni cepimo z ATP se veže na aktivno mesto, ATP ustvarja stereospecifičnosti konfiguracijo aktivnega mesta natrijevega črpalke.

Zaradi neenakomerne porazdelitve ionov selektivno med celico in srednje nastane električno potencialno razliko na celico ali drugo membrano. Membrana potencial za celotno življenjsko dobo celice ostaja skoraj nespremenjen (0,07-0,09 v). To pomeni, da membranskem 5x10 je^-9. m ustvarja močno električno polje z močjo več kot 100 tisoč. / cm. Črpalka nenehno prinaša iz celice pozitivnega naboja (izmenjajo R3NA⁺ 2K⁺), Ustvarjanje električno potencialno razliko nondiffusion naravo. To električno polje ohranja vse celice ionske črpalke.

Celična membrana zunanji običajno neprepusten za K⁺. Kršenje tega zmanjšanja membransko prepustnost se kaže s koncentracijo K⁺ polna kri in povečanje v plazmi. Spreminjanje razmerja Na / K krvnega glede na normalno vrednost (okoli 1,5) spremlja kršitve sistemske in elektrolitov homeostaze kaže kardiovaskularne in nevrološke motnje, kot so aritmije, parestezija in paraliza. Glede na posamezno tkivo, v katerem delujejo črpalke, so prikazane in druge specifične motnje. Na primer, v živčno tkivo V primeru močno vzbujanja electrogenic natrijevega črpalko in ustvarjeni potencialne razlike preprečevanje njihovega poteka skozi živčnih celic aksonskimi naslednjim impulznim skupino. Izkazalo se je, da je črpalka omejuje pretok informacij ob hkratnem ohranjanju stabilnosti kanala delovanja prenosu živčnih impulzov. Kot svojo smer vektorja (v eno smer), nazaj razmnoževanje impulza zaradi stikov z značilnostmi naprave med živčnimi celicami nemogoče. Očitno, lahko to lastnost mogoče razložiti z naraščajočo sčasoma poškodbe živčnega sistema in možganov živčnih celic, ki so ujeti v ionov težkih kovin (Al, Mn, Pb, Cu et al.) pri Parkinsonovi bolezni, Alzheimerjeve, Wilson in drugi.

kalcijev črpalka (Ca-ATPaze miozin)

Ca je eden izmed najbolj biološko pomembni elementi, ki sodelujejo pri presnovi različnih organov in tkiv živali je zelo raznolika. Lahko pasivno absorbira celice, ki poteka skozi membrano ali z koncentracijskega gradienta, ali električnega polja, ali zamenjati za natrijeve ione. Vendar pa so nekatere funkcije v telesu zagotoviti samo potratno prenosa energije Ca²⁺, na primer krčenje mišičnih vlaken, kjer Ca²⁺ deluje kot drugi sel.

Da bi razumeli kalcija črpalke je potrebno na kratko pregledati strukturo mišičnih vlaken in njen mehanizem krčenja. Proteini podolgovati od enega konca mišičnega vlakna do drugega, predstavljata dva kontraktilnih filament - aktina in miozin. Z zmanjšanjem mišice so zdrs v drugega, in sprostitev vrača v prvotni položaj. Mišičnih vlaken membrana prežeta prek omrežja, ki se imenuje sarkoplazemskega retikulum (CP). Krčenje elementa (inokomma) Sestoji iz številnih actomyosin filamentov in CP, slednji izgleda znotraj celične membrane vlakna vpyachennaya obkroža kontraktilnih elementa.

Mirujočih celicah myofibril koncentraciji Ca²⁺ majhna (pod 10 ⁵ M) pa je bistveno višja pri CP (10 ³ⁱ M). Visoka koncentracija je na voljo v CP Ca²⁺-ATPosnove in je podprt s posebnim kislega proteina kalsekvestrina (55 kDa). Akcijski potencial, prihajajo iz nevronov plazemski membrani končna plošča motorja depolarizes s prečnimi kanali sistema T, ki so cevasti invagination celične membrane in je tesno kontaktiramo z miofibrile. Kot rezultat, Napetostno krmiljeni membrane ("SR-noga") Poleg membrana ŠRZ odpre Ca²⁺-kanali za odvajanje Ca²⁺ prostor med aktinskih in miozin vlaken na ravni >10 ⁵ M. To sproži sproščanje zmanjšanje myofibers (sl. 5).

Sl. 5. Shema kalcijevega črpalke

Mehanizem opis postopka je, kot sledi: zavržena Ca²⁺ povezana z C-podenote troponina, preurejanjem njeno strukturo. Troponina-miozin kompleks prekinitve in izpusti molekulo, da se veže aktin z miozin odseka, da se začne cikel zmanjšanja. Po njegovem mnenju je stopnja Ca²⁺ zmanjšuje zaradi povratne prenosa aktivnega v CP, troponina C naveden Ca²⁺, kompleks troponina-tropomiozin aktina molekula prevzame svojo prvotno pozicijo, blokira aktinu miozina cikel. Sprostitev mišic pojavi. V evkariontskih celicah Ca²⁺ To lahko komunicirajo le z troponin C, ampak tudi s podobnimi lastnostmi kalmodulin in parvalbumin. Takšna je kompleksna neposredno povezana z Ca-črpalka.

Ker visoki koncentraciji Ca²⁺ v citoplazmi zaradi je citotoksični učinek iona zaželeno, da se hitro zmanjšuje zaradi številnih zelo aktivnega transporta Ca-TFCosnove. Kemično predstavljajo proteolipidov. Ocenjuje se, da se molekule kalcijevega črpalke zasedajo tretji ploskev membrana mišičnega tkiva. Hidroliza enega ATP molekuli se transportira v veziklov CP 2 ionskih Ca²⁺. Kot pri natrijevim črpalko, kjer aktivno mesto veže na ATP in 2 Ca²⁺ membrana iz citosol, nato se vrti znotraj mehurček izvrže Ca²⁺ in ADP, nato pa prejme izhodiščni položaj. Tako, krčenje mišic - je mehansko razdaja energijo delo, ki ga hidrolizo ATP. Katalizira hidrolizo ATP sama miozin, in v odsotnosti Ca²⁺ ATP razpad in zmanjšanje miofibrile popolnoma izginejo. Verjetno SHTF vezavno mesto in Ca²⁺ na miozinska seboj konkurenčni.

Številne študije so pokazale, da povečano vsebnostjo Ca²⁺ notranjosti je celica pred razvojem programiranim celične smrti (apoptoza). Pogosto zmanjšanje števila Ca²⁺ To odloži začetek apoptoze. Na začetku tega procesa vpliva tudi na vsebino Zn²⁺, ukrepi v smeri Ca²⁺ antagonistično.

Vpliv teh kationov vpliva predvsem na celične membrane spremeni, v procesu apoptoze. dve vrsti encimov se aktivira v apoptozi - endonukleazo, cepitev DNA v notranjih odsekih nukleosome in transglutaminazni, kovalentno vezavo proteinov na membrano s tvorbo isopeptide vezi. Zn²⁺ bloki apoptozo z mehanizmom zatiranje endonukleazno aktivnost. Poleg tega so ti kationi vplivajo antioksidantni učinek sistema z reakcijo s kovino uskladitvi encime sistema, predvsem Fe in B.

Med razvojem prehod iz vodnega medija z visoko vsebnostjo Ca²⁺ za prizemno obstoja je bil razvoj konjugiranega zapleten mehanizem ionske homeostaze saj je citotoksičen za preprečevanje nenadne spremembe v koncentraciji Ca²⁺ v zunajcelični tekočini. V tem mehanizmu, ki je glavno vlogo igrala s tremi hormoni - obščitnice (PTH), kalcitriol (Vitamin E) in kalcitonin (CT). Mehanizem kalcijevega homeostaze je zelo učinkovito, in če ne bo delovala obstajajo različne bolezenskih stanj, vključno s trajanjem življenja organizma se močno zmanjša.

Skupna kalcija in natrija črpalke lastnost je vedno pri sebi pozitivne naboje asimetrično iz celice v zunajcelični medij, le natrijev črpalka tega okolja je zunanje okolje, in na kalcij - specializirane predelkov (mehurji CP) v celici. Tako je kalcij, specializirano črpalni sistem zasnovan za hitro regulacijo koncentracije Ca²⁺ v skeletnih mišicah.

Medicinska bioneorganika. GK ovce