Натрий – калиевый насос

Loading...

En provenance du cours de Saint Petersburg State University

Введение в физиологию (Introduction to physiology)

11 notes

Saint Petersburg State University

Введение в физиологию (Introduction to physiology)

11 notes

Курс «Введение в физиологию» позволяет сделать первый шаг в понимании основ функционирования организма человека. Общая цель курса состоит в получении базовых знаний о молекулярно-клеточных процессах, которые лежат в основе деятельности органов, а также принципах их регуляции, позволяющих объединить функции отдельных органов в единый комплекс процессов, необходимых для жизни человека. В конце курса слушатель должен овладеть базовой терминологией, пониманием основ функций клеток, лежащих в основе деятельности органов, базовыми принципами управления функциями органов.

À partir de la leçon

Модуль 1. Физиология как наука. Внутренняя среда организма. Ионная асимметрия

В первой неделе курса будут рассмотрены такие понятия, как внутренняя среда организма, ионная асимметрия, транспорт ионов, органических веществ и воды через плазматическую мембрану клеток, транспорт ионов, органических веществ и воды через эпителий, а также передача сигнала в клетке и сигналинг.

Натрий – калиевый насос6:27

Rencontrer les enseignants

Марков Александр Георгиевич
профессор, доктор биологических наук
кафедра общей физиологии СПбГУ
Виолетта Васильевна Кравцова
Доцент, кандидат биологических наук
кафедра общей физиологии
Кривой Игорь Ильич
Доктор биологических наук, профессор
кафедра общей физиологии СПбГУ
Чернышева Марина Павловна
Профессор, доктор биологических наук
кафедра общей физиологии СПбГУ
Бекусова Виктория Витальевна
Кандидат биологических наук
кафедра общей физиологии СПбГУ
Алексеев Николай Петрович
профессор, доктор биологических наук
кафедра общей физиологии СПбГУ
Ноздрачев Александр Данилович
д-р биол. наук, профессор, академик РАН
Кафедра общей физиологии

[ЗВУК] [ЗВУК]

Добрый день, уважаемые слушатели.

Тема моего сегодняшнего краткого сообщения — натрий-калиевая АТФаза.

Эта ферментная система представляет собой мембранный интегральный белок,

который выполняет функцию натрий-калиевого насоса.

Na,K-АТФаза была открыта доктором из Дании Йенсом Христианом Скоу,

и за разработки в этой области в 1997 году

доктор Скоу был удостоен Нобелевской премии по химии.

Основная функция Na,K-АТФазы — поддержание трансмембранных

градиентов ионов натрия и калия за счет их активного АТФ-зависимого транспорта,

что обеспечивает электрогенез и возбудимость клеток,

а также работу ряда сопряженных транспортных систем клетки.

Следующий слайд демонстрирует исключительно важную роль

Na,K-АТФазы в поддержании мышечной и нейрональной активности.

Благодаря своим свойствам Na,K-АТФаза участвует в

поддержании водно-солевого обмена, является важнейшей,

с точки зрения поддержания нормальной работоспособности, скелетной

мускулатуры и нейрональной активности, препятствует развитию утомления.

Таким образом, Na,K-АТФаза является поистине витальным белком, который

обеспечивает нормальное функционирование всех систем и всего организма в целом.

На следующем слайде показана структура Na,K-АТФазы.

Это олигомерный белок, состоящий из α и β-субъединиц.

Субъединица α имеет 10 трансмембранных доменов,

места связывания с АТФ, ионами натрия, калия.

Эта субъединица выполняет транспортные и каталитические функции.

Субъединица β представляет собой гликопротеин,

однократно пересекающий мембрану.

Основная функция этой субъединицы — работа в качестве шаперона.

Na,K-АТФаза включает в себя также ассоциированный белок семейства FXYD,

который является модулятором активности фермента.

Для позвоночных известны 4 молекулярных формы,

или изоформы, α-субъединицы Na,K-АТФазы,

3 изоформы β-субъединицы и 7 молекулярных форм белков семейства FXYD.

Различные сочетания α, β-субъединиц и ассоциированной

субъединицы FXYD обеспечивают исключительно широкое разнообразие

молекулярных форм Na,K-АТФазы и их свойств и функциональных особенностей

в зависимости от специализации клеток и тканей.

Изоформа α1 обнаружена во всех клетках,

и лишь в клетках некоторых тканей является единственной,

таких как эритроциты, почки, печень.

В большинстве других клеток, помимо α1, экспрессируется какая-то

из сопутствующих изоформ: α2, α3 или α4.

Предполагается, что основную насосную функцию выполняет изоформа α1,

тогда как прочие изоформы выполняют какие-то во многом еще непонятные

регуляторные функции, присущие для данной специализации клеток.

Следующий слайд демонстрирует одну очень важную особенность Na,K-АТФазы.

Дело в том, что некоторые участки α-субъединицы

Na,K-АТФазы формируют сайт связывания для сердечных гликозидов,

которые являются специфическими ингибиторами активности Na,K-АТФазы.

Эти вещества имеют растительное происхождение,

но обнаружены также у жабы рода Bufo.

Необходимо отметить, что все эти вещества имеют сходную стероидную структуру,

и в настоящее время их обычно называют кардиотоническими стероидами.

В высоких концентрациях эти лиганды очень токсичны,

однако в низких терапевтических дозах,

они широко применяются в клинике сердечно-сосудистых заболеваний,

благодаря так называемому инотропному эффекту,

который заключается в усилении сокращений сердечной мышцы.

Несмотря на то, что многое в функционировании Na,K-АТФазы уже известно,

ряд проблем остается малоизученным.

В частности, это касается вопроса взаимодействия

Na,K-АТФазы с молекулярным окружением.

Установлено, что Na,K-АТФаза обладает рядом структурных доменов,

благодаря которым она способна образовывать мультимолекулярные

комплексы и участвовать как скаффолд-белок в формировании так

называемых субклеточных или функциональных микродоменов.

Важнейшим открытием последних лет стало выявление сигнальной функции Na,K-АТФазы,

благодаря которой эта ферментная система вовлечена в реализацию

самых разнообразных жизненно важных путей внутриклеточной регуляции.

Изучение механизмов сигнальной функции Na,K-АТФазы,

а также роли эндогенных кардиотонических стероидов в ее реализации,

открывают новые перспективы в понимании механизмов выживаемости клеток,

в том числе механизмов нейропротекторных

эффектов эндогенных кардиотонических стероидов.

Благодарю за внимание.

[БЕЗ_ЗВУКА]

Explorer notre catalogue

Rejoignez-nous gratuitement et obtenez des recommendations, des mises à jour et des offres personnalisées.

Coursera propose un accès universel à la meilleure formation au monde, en partenariat avec des universités et des organisations du plus haut niveau, pour proposer des cours en ligne.

© 2018 Coursera Inc. Tous droits réservés.

Télécharger dans l'App Store

Disponible sur Google Play