Энергетика биологических мембран

Автор(ы):Скулачев В. П.
06.10.2007
Год изд.:1989
Описание: Монография содержит обзор важнейших биоэнергетических механизмов, локализованных в мембранах. Рассмотрены мембранные системы фотосинтеза и внутриклеточного дыхания, описаны пути использования накопленной мембранами энергии, такие как синтез АТФ, аккумуляция химических веществ в клетках и органеллах, изложена проблема кабельной функции внутриклеточных мембран и др.
Оглавление:
Энергетика биологических мембран — обложка книги.
Предисловие [3]
Список сокращений [5]
Глава 1. Введение в мембранную биоэнергетику [6]
  1.1. Биоэнергетика в системе биологических наук [6]
  1.2. Определение основных понятий [8]
    1.2.1. Мембраны с точки зрения биоэнергетика [8]
    1.2.2. Сопрягающие ионы [10]
    1.2.3. Конвертируемые энергетические «валюты» живой клетки [12]
  1.3. (?)Н, (?)р, (?)Na и (?)s [14]
  1.4. Аденозинтрифосфат [15]
  1.5. Липидный компонент биомембран [19]
  1.6. Липидный бислой [22]
  1.7. Мембранные белки [23]
Глава 2. Специфические методы мембранной биоэнергетики [27]
  2.1. Измерение мембранного потенциала (?) [27]
    2.1.1. Протеолипосомы [28]
    2.1.2. Прямое измерение генерации (?) протеолипосомами, сорбированными на коллодиевой пленке [29]
    2.1.3. Измерение (?) в интактных клетках и органеллах [34]
      2.1.3.1. Микроэлектродный метод [34]
      2.1.3.2. Природные проникающие ионы и ионофоры [36]
      2.1.3.3. Синтетические проникающие ионы [37]
      2.1.3.4. Флюоресцирующие проникающие ионы: наблюдение за (?) в отдельной клетке и органелле [41]
      2.1.3.5. Каротиноидный сдвиг [42]
  2.2. Измерение ДрН [43]
  2.3. Измерение быстрых процессов протонирования—депротонирования [45]
Глава 3. Первичные ДДН-генераторы [47]
  3.1. Циклическая светозависимая редокс-цепь фотосинтезирующих бактерий [47]
    3.1.1. Основные компоненты и принцип их действия [47]
    3.1.2. Комплекс реакционных центров [51]
      3.1.2.1. Белковый состав [51]
      3.1.2.2. Расположение редокс-групп [54]
      3.1.2.3. Последовательность реакций переноса электронов [67]
      3.1.2.4. Механизм генерации (?) [71]
    3.1.3. CoQ-цитохром с-редуктаза [76]
    3.1.4. Пути использования (?), образованной циклической редокс—цепью [77]
  3.2. Нециклическая светозависимая редокс-цепь зеленых бактерий [79]
  3.3. Нециклическая светозависимая редокс-цепь хлоропластов и цианобактерий [82]
    3.3.1. Принцип действия [83]
    3.3.2. Фотосистема I [86]
      3.3.2.1. Субъединичный состав [86]
      3.3.2.2. Механизм переноса электронов [86]
      3.3.2.3. Механизм генерации (?) [88]
    3.3.3. Фотосистема II [88]
    3.3.4. РQН(?)-пластоцианин-редуктаза [90]
    3.3.5. Судьба (?), образованной фотосинтетической редокс-цепью хлоропластов [95]
  3.4. Дыхательная цепь [97]
    3.4.1. Принцип действия [97]
    3.4.2. Источники восстановительных эквивалентов [100]
    3.4.3. NADH—CoQ-редуктаза [102]
      3.4.3.1. Белковый состав и редокс-центры [102]
      3.4.3.2. Доказательство (?)-генерирующей способности NADH—CoQ-редуктазы [104]
      3.4.3.3. Возможные механизмы генерации (?) [104]
    3.4.4. CoQH(?)—цитохром с-редуктаза [110]
      3.4.4.1. Структурные аспекты [110]
      3.4.4.2. Функциональная модель [119]
      3.4.4.3. Взаимосвязь с CoQH(?)(PQH(?))—цитохром с-редуктазами бактериальных фотосинтетических цепей [122]
    3.4.5. Цитохромоксидаза [123]
      3.4.5.1. Цитохром с [123]
      3.4.5.2. Структура цитохромоксидазы [124]
      3.4.5.3. Путь переноса электронов [133]
      3.4.5.4. Механизм генерации (?)Н [134]
    3.4.6. Три цикла в дыхательной цепи [139]
    3.4.7. Укороченные дыхательные цепи, генерирующие (?)H [142]
      3.4.7.1. Восстановление нитрата [142]
      3.4.7.2. Восстановление фумарата [143]
      3.4.7.3. Метаногенез [145]
      3.4.7.4. Окисление субстратов с положительным редокс-потенциалом [147]
    3.4.8. Пути и эффективность использования (?)H, образуемой дыхательной цепью. Отношение Р/О [149]
  3.5. Бактериородопсин [152]
    3.5.1. Принцип действия [152]
    3.5.2. Структура бактериородопсина [154]
    3.5.3. Лппиды бактериородопсиновых бляшек [160]
    3.5.4. Организация бактериородопсиновой бляшки [161]
    3.5.5. Фотоцикл бактериородопсина [162]
    3.5.6. Светозависимый транспорт протонов бактериородопсином [165]
      3.5.6.1. Корреляция фотоцикла, генерации (?), освобождения и поглощения Н+ [165]
      3.5.6.2. Возможный механизм перекачки протонов [167]
    3.5.7. Бактериородопсин в темноте. Проблема утечки протонов [174]
    3.5.8. Другие ретинальсодержащие белки [175]
      3.5.8.1. Галородопсин [175]
      3.5.8.2. Сенсорный родопсин и фобородопсин галобактерий [177]
      3.5.8.3. Животный родопсин [179]
  3.6. Первичные (?)Н-генераторы: заключение [188]
    3.6.1. Количество типов (?)Н-генераторов в различных видах живых систем [188]
    3.6.2. Соотношение процессов переноса протонов и электронов в механизмах, генерирующих (?)Н [191]
Глава 4. Н+—АТРазы — вторичные (?)Н-генераторы [193]
  4.1. Определение и классификация [193]
  4.2. Н+—АТРаза облнгатно анаэробных бактерий [195]
  4.3. Н+—АТРаза внешней клеточной мембраны растений и грибов [197]
  4.4. Н+—АТРаза тонопласта [199]
  4.5. Немитохондриальные Н+—АТРазы животных клеток [201]
    4.5.1. Н+—АТРаза хромаффинных гранул [201]
    4.5.2. Другие Н+—АТРазы [202]
    4.5.3. Н+/К+—АТРаза слизистой желудка [203]
  4.6. Соотношение функций Н+—АТРаз [205]
Глава 5. Потребители (?)H [207]
  5.1. Химическая работа за счет (?)Н [207]
    5.1.1. Н+—АТР-синтаза [207]
      5.1.1.1. Субъединичное строение [207]
      5.1.1.2. Трехмерная структура и расположение в мембране [218]
      5.1.1.3. Гидролиз АТР изолированным фактором F(?) [221]
      5.1.1.4. Синтез связанного АТР изолированным фактором F(?) [224]
      5.1.1.5. Проведение протонов через фактор F(?) [225]
      5.1.1.6. Взаимопревращение (?)Н(?)АТР, катализируемое Н+—АТР-синтазой в протеолипосомах [228]
      5.1.1.7. Стехиометрия Н+/АТР [229]
      5.1.1.8. Возможные механизмы превращения энергии [230]
      5.1.1.9. Может ли локальная (?)H участвовать в синтезе АТР? [237]
    5.1.2. Н+-пирофосфатсинтаза [242]
    5.1.3. Н+-трансгидрогеназа [243]
      5.1.3.1. Общая характеристика [243]
      5.1.3.2. Механизм превращения энергии [244]
      5.1.3.3. Биологические функции [246]
      5.1.3.4. Другие системы обратного переноса восстановительных эквивалентов [247]
  5.2. Осмотическая работа за счет (?)H [248]
    5.2.1. Определение и классификация [248]
    5.2.2. (?) как движущая сила [249]
    5.2.3. (?Н как движутгая сила [252]
    5.2.4. Общая (?)H как движущая сила [254]
    5.2.5. (?)Н-зависимые транспортные каскады [255]
    5.2.6. Карнитин как пример трансмембранного переносчика химической группировки [256]
    5.2.7. Некоторые примеры (?)H-зависимых белков-переносчиков [261]
      5.2.7.1. Лактоза, Н+-симпортер из Е. coli [263]
      5.2.7.2. Митохондриальный ATP/ADP-антипортер [266]
      5.2.7.3. Митохондриальный Н(?)РО(?), Н+-симпортер [270]
    5.2.8. Роль (?)H в транспорте макромолекул [271]
      5.2.8.1. Транспорт митохондриальных белков. Биогенез митохондрий [272]
      5.2.8.2. Транспорт бактериальных белков [280]
      5.2.8.3. Роль (?)H в транспорте белков и их укладке в мембране [281]
      5.2.8.4. Транспорт бактериальной ДНК [285]
  5.3. Механическая работа за счет (?)Н: движение бактерий [287]
    5.3.1. Структура флагеллярного мотора бактерий [287]
    5.3.2. (?)Н вращает ротор флагеллярного мотора [290]
    5.3.3. Возможный механизм Н+-мотора [292]
    5.3.4. (?)Н-зависимая подвижность не содержащих флагелл прокариот и внутриклеточных органелл [295]
    5.3.5. Подвижные симбионты эукариот и прокариот [298]
  5.4. (?)Н как источник энергии для образования тепла [300]
    5.4.1. Три способа превращения метаболической энергии в тепло [300]
    5.4.2. Терморегуляторная активация свободного дыхания у животных [301]
      5.4.2.1. Скелетные мышцы [301]
      5.4.2.2. Бурый жир [307]
      5.4.2.3. Печень [313]
    5.4.3. Терморегуляторная активация свободного окисления у растений [315]
Глава 6. Регуляция, транспорт и стабилизация протонного потенциала [319]
  6.1. Регуляция Душ [319]
    6.1.1. Альтернативные функции дыхания [319]
    6.1.2. Регуляция потоков восстановительных эквивалентов между цитозолем и митохондриями [325]
    6.1.3. Взаимопревращение (?) и (?)Н [328]
    6.1.4. Отношение системы контроля (?)Н к основным регуляторным механизмам эукариот [329]
    6.1.5. Контроль (?)Н у бактерий [331]
  6.2. Транспорт энергии вдоль мембран в форме (?)Н [334]
    6.2.1. Общие положения [334]
    6.2.2. Перенос (?)H, образуемой светозависимыми (?)H-генераторами, вдоль мембран галобактерий и хлоропластов [335]
    6.2.3. Трансклеточный перенос энергии в трихомах циано-бактерий [336]
    6.2.4. Структура и свойства нитчатых митохондрий и митохондриального ретикулума [337]
      6.2.4.1. Догма о мелких митохондриях [337]
      6.2.4.2. Гигантские митохондрии и Reticulum mitochondriale [338]
      6.2.4.3. Нитчатые митохондрии [347]
      6.2.4.4. Митохондрии как внутриклеточные протонные кабели: доказательство гипотезы [353]
      6.2.4.5. Возможный механизм передачи (?)Н вдоль мембран [355]
      6.2.4.6. Гигантские митохондрии как пути транспорта Са(?), жирных кислот и кислорода [361]
      6.2.4.7. Перенос восстановительных эквивалентов вдоль мембран [365]
      6.2.4.8. Цитохром (?) как межмембранный переносчик электронов [367]
  6.3. (?)Н-буферы [370]
    6.3.1. Градиенты Na+ и К+ как (?)Н-буфер у бактерий [370]
    6.3.2. Другие системы стабилизации (?)H [374]
    6.3.3. Карнозин и ансерин как специализированные рН-буферы [375]
Глава 7. Натриевый мир [379]
  7.1. Генераторы (?)Na [379]
    7.1.1. Декарбоксилазы, транспортирующие Na+ [379]
    7.1.2. Nа+-транспортирующая дыхательная цепь [381]
    7.1.3. Na+-транспортирующие АТРазы [385]
      7.1.3.1. Бактериальные Na+—АТРазы [385]
      7.1.3.2. Na+/K+—АТРаза и Na+—АТРаза животных [386]
  7.2. Утилизация (?)Nа, образуемой первичными (?)Н-генераторами [388]
    7.2.1. Осмотическая работа [388]
      7.2.1.1. Na+, метаболит-симпортеры [388]
      7.2.1.2. Ионы Na+ и регуляция внутриклеточного рН [390]
    7.2.2. Механическая работа [393]
    7.2.3. Химическая работа [394]
      7.2.3.1. (?)Nа-зависимып синтез АТР у анаэробных бактерий [394]
      7.2.3.2. «Натриевое» дыхательное фосфорилирование у V. alginolyticus [399]
  7.3. Как часто используется Na+-цикл живыми клетками? [402]
  7.4. Возможные эволюционные отношения между протонным и натриевым миром [404]
  7.5. Ка+/Н+-антипорт и роль Н+ как внутриклеточного посредника в животной клетке [409]
  7.6. Общая схема соотношений протонного и натриевого циклов [413]
  7.7. Превращение энергии в биомембранах без участия Н+ и Na+ [417]
Глава 8. Мембранная биоэнергетика: некоторые итоги и перспективы [420]
  8.1. Фундаментальные исследования [420]
  8.2. На пути к прикладной биоэнергетике [423]
    8.2.1. Медицинские аспекты [423]
      8.2.1.1. Дефекты дыхательной цепи [423]
      8.2.1.2. Рак: роль Na+/Н+-антипортера [426]
      8.2.1.3. Рак: противоопухолевое действие проникающих катионов [428]
      8.2.1.4. Действие антимикробных агентов, направленное на системы мембранной энергетики [429]
    8.2.2. Два примера возможного технологического применения мембранной биоэнергетики [431]
      8.2.2.1. Регенерация АТР за счет энергии света [431]
      8.2.2.2. Натриевый цикл у полезных бактерий [432]
Глава 9. Исторический очерк исследований по энергетике биомембран [433]
  9.1. Первые идеи и наблюдения. Хемиосмотическая гипотеза [433]
  9.2. Разобщители [435]
  9.3.(?)H на природных мембранах [436]
  9.4. (?)Н на реконструированных мембранах [437]
  9.5. Образование АТР за счет искусственно созданной (?)Н [438]
  9.6. Бактериородопсин и химерные протеолипосомы [439]
  9.7. Новейшая история [440]
Хронология мембранной биоэнергетики: важнейшие открытия предшествовавшие появлению этой отрасли биологии, и главные вехи ее развития [448]
Список литературы [451]
Предметный указатель [539]
Именной указатель [553]
Формат: djvu
Размер:8207540 байт
Язык:RUS
Рейтинг: 261 Рейтинг
Открыть: