Билет № 17
Транспорт молекул через биологические мембраны путем облегченной диффузии. Переносчик глюкозы в мембранах эритроцитов. Продолжение
Большинство имеющихся данных свидетельствует о том, что скорость транспорта глюкозы через плазматическую мембрану мышечных и жировых клеток определяет интенсивность фосфорилирования глюкозы и ее дальнейший метаболизм. D-глюкоза и другие сахара с аналогичной конфигурацией по С1-С3 (галактоза, D-ксилоза и L-арабиноза) проникают в клетки путем облегченной диффузии, опосредованной переносчиком.
Сначала глюкоза связывается с переносчиком глюкозы [ГЛУТ (GLUT)], локализованным в клеточной мембране. Перенос глюкозы через мембрану обеспечивается за счет изменения конформации молекулы переносчика.
Переносчики глюкозы представляют собой семейство структурно близких мембранных белков о различными функциями. ГЛУТ-1 и ГЛУТ-3 имеют высокое сродство к глюкозе (Кm около 1,5 мМ). Они обнаружены почти во всех клетках, где обеспечивают постоянное поступление глюкозы. Изомерные сахара D- манноза и D-галактоза, которые отличаются от D-глюкозы по конфигурации только в одном углеродном атоме, также транспортируются GLUT1. Однако, Км для глюкозы (1.5 мм) намного ниже, чем Км для D-маннозы (20 мМ) или D-галактоза (30 Мм). GLUT1 составляет 2 процента от общего содержания белка в пламатической мембране эритроцитов. После того, как глюкоза транспортируется в эритроцит, она быстро фосфорилируется, формируя глюкозо – 6 – фосфат, которая не уже остается в клетке. Поскольку эта реакция, первый шаг в метаболизме глюкозы, является быстрой, внутриклеточная концентрация глюкозы не увеличивается, поскольку глюкоза используется клеткой. Таким образом поддерживается градиент концентрации глюкозы между клеткой и окружающей средой, обеспечивающий поступление глюкозы в клетку.
Билет № 17
Особенности взаимодействия с биологическими объектами инфракрасного, видимого, ультрафиолетового и ионизирующего излучений окружающей среды.
Название диапазона |
Длины волн, λ |
Частоты, ν |
Источники |
Инфракрасное излучение |
1 мм — 780 нм |
300 ГГц — 429 ТГц |
Излучение молекул и атомов при тепловых и электрических воздействиях. |
Видимое (оптическое) излучение |
780—380 нм |
429 ТГц — 750 ТГц |
|
Ультрафиолетовое |
380 — 10 нм |
7,5×1014 Гц — 3×1016 Гц |
Излучение атомов под воздействием ускоренных электронов. |
Рентгеновские |
10 — 5×10−3 нм |
3×1016 — 6×1019 Гц |
Атомные процессы при воздействии ускоренных заряженных частиц. |
Гамма |
менее 5×10−3 нм |
более 6×1019 Гц |
Ядерные и космические процессы, радиоактивный распад. |
Ионизирующее электромагнитное излучение. К этой группе традиционно относят рентгеновское и гамма-излучение, хотя, строго говоря, ионизировать атомы может и ультрафиолетовое излучение, и даже видимый свет. Границы областей рентгеновского и гамма-излучения могут быть определены лишь весьма условно. Для общей ориентировки можно принять, что энергия рентгеновских квантов лежит в пределах 20 эВ — 0,1 МэВ, а энергия гамма-квантов — больше 0,1 МэВ.
Электромагнитное поле вызывает движение заряженных частиц: электронов, протонов, ионов или молекул-диполей. Клетки живого организма состоят из заряженных молекул – белков, фосфолипидов (молекул клеточных мембран), ионов воды – и тоже обладают слабым электромагнитным полем. Под влиянием сильного электромагнитного поля молекулы, обладающие зарядом, совершают колебательные движения. Это даёт начало целому ряду процессов как позитивных (улучшение клеточного метаболизма), так и негативных (например, разрушение клеточных структур).
Существуют национальные и международные гигиенические нормативы уровней ЭМП, в зависимости от диапазона, для селитебной зоны и на рабочих местах.