ВИТАМИНЫ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ

Смотрите также:

ВИТАМИНЫ - «НАСТРОИЩИКИ» БИОМЕМБРАН

Мы показали, что в составе мембран функционируют комплексы, содержащие ферменты с коферментами (НАД, ФАД и некоторыми другими), молекулы которых в качестве активно работающего структурного компонента имеют витамины РР и Вг. Это — витамины кофермент- пые, растворимые в воде. Наряду с водорастворимыми имеется группа витаминов жирорастворимых — витамины A, D, Е и К. Они нерастворимы в воде, но растворяются в липидах и липидных растворителях — эфире, хлороформе, ацетоне.

Многолетние поиски ферментных систем, в которых эти витамины принимали бы участие в качестве коферментов, успехом не увенчались. В последние годы стали накапливаться доказательства того, что местом приложения их действия являются биологические мембраны. Доказательства этого положения можно разбить па две группы: во-первых, обнаружение жирорастворимых витаминов в составе бпомембрап, во-вторых, нарушения в строении и функционировании бпомембрап при недостатке и избытке этих витаминов.

Как мы видели, детали структуры биомембран, взаиморасположение в них белков и липидов, а тем более различных видов молекул тех и других веществ еще во многом не ясны. Поэтому неудивительно, что еще очень мало известно о том, каково в мембранах различных типов месторасположение молекул жирорастворимых витаминов и каков характер их связи с молекулами других химических компонентов мембран. Но их присутствие в мембранах не подлежит сомнепию. По поводу одного из них — витамина А — имеется предположение, что он является связующим звеном между мембранными белками и липидами. В последние годы накоплено немало данных, свидетельствующих о влиянии жирорастворимых витаминов на состояние различных биологических мембран.

Сравнительно больше в этом отношении изучен витамин А. Особенно чувствительны к его недостатку и избытку оргаисллы ппутриклеточиого пищеварения — лизо- сомы. Если к раствору, в котором взвешены изолированные от клеток лизосомы, добавить повышенное количество витамина А, то их мембраны повреждаются и наружу начинают выходить лизосомальные ферменты. Повреждающее влияние высоких доз витамина А на лизосомы описано и в опытах на целостном оргапизме — при их введении животным. Серьезные изменении вызывают большие дозы витамина Л в мембранах митохондрий и эритроцитов.

Недостаток в организме жирорастворимых витаминов приводит к ослаблению процесса окислительного фосфорилировэпия — образования АТФ за счет энергии окисления продуктов распада пищевых веществ. Процесс этот, как было описано выше, протекает в митохондриях и в его оспове лежит мембранный механизм. Недостаток и избыток жирорастворимых витаминов приводит к изменениям пе только видимой под электронным микроскопом структуры мембран, но и к некоторым нзмспеии- ям их химического состава. Так, при дефиците в диете витамина Е изменяется набор выявляемых в митохонд- риальпых мембранах жирных кислот.

Под воздействием витаминов пищи находится и проницаемость плазматических мембран, окутывающих клетку в целом. Особенно хорошо это продемонстрировано на мембранах эритроцитов. При недостатке в организме витамина Е эритроциты становятся значительно более подвержены действию веществ, разрушающих их мембраны и вызывающих выход гемоглобина в жидкую часть (плазма) крови — явление так называемого гемолиза.

Очень интересное явление, говорящее о значении для функций эритроцигарных мембран другого жирорастворимого витамина (витамина К), недавно было обнаружено в нашей лаборатории. В эритроцитах имеется фермент гексокииаза. Под его действием главное питательное вещество эритроцитов глюкоза присоединяет к себе частицу фосфорпой кислоты (которую гексокиназа переносит на глюкозу с АТФ) и с этой реакции начинается цикл распада глюкозы, обеспечивающий эритроцит энергией. Гексокиназа присутствует в эритроцитах, в жидкой части крови (плазме) ее нет. У животных с К-авитамино- зом мы обнаружили резкое снижение активности гексо- киназьг в эритроцитах и появление этого фермента в плазме крови. Совершенно очевидно, что это результат изменения проницаемости эритроцитарной мембраны, которая в пормальных условиях не пропускает гексокина- зу в плазму, а при недостатке витамина К становится проницаемой для этого фермента, который начинает перемещаться из эритроцитов в плазму.

Ведущий в нашей стране ученый в области биохимии питания, руководитель Института питания Академии медицинских наук СССР академик Алексей Алексеевич Покровский предлагает рассматривать жирорастворимые витамины как своеобразные «настройщики» свойств биологических мембран.

В предыдущей главе мы показали, что поступление с пищей оптимальных количеств водорастворимых витаминов (Bi, В2, РР и некоторых других) — необходимое условие образования ферментов, ибо эти витамины используются как материал для синтеза соответствующих коферментов. Жирорастворимые витамины пе обнаружены в составе молекул ферментов, нет оснований приписывать им коферментные функции. Однако мы видим, что нормальное их содержание в нище тоже необходимо для обеспечения работы ферментных систем, но это их действие на ферментативные процессы реализуется особыми путями — через их влияние на биологические мембраны. По-видимому, жирорастворимые витамины оказывают влияние на каталитическую активность внутриклеточных ферментов, связанных с биомембранами, регулируя прочность этой связи, процессы фиксирования и освобождения этих ферментов

К содержанию книги: Значение витаминов для организма

Последние добавления:

очерки о цыганах

Плейстоцен - четвертичный период

Давиташвили. Причины вымирания организмов

Лео Габуния. Вымирание древних рептилий и млекопитающих

ИСТОРИЯ РУССКОГО ЛИТЕРАТУРНОГО ЯЗЫКА

Николай Михайлович Сибирцев

История почвоведения

Витамины и антивитамины

ВИТАМИНЫ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ