Пути транспорта АТФ между компартментами клетки

Пути транспорта АТФ между
компартментами клетки
Минуллина Рената
Группа 160
1
Где синтезируется АТФ?
1. Гликолиз(цитопл
азма)
2. Окислительное
фосфорилирова
ние
(митохондрии)
3. Фотофосфорили
рование
(хлоропласты)
2
1. Брожение
(цитоплазма)
2. Окислительное
фосфорилиров
ание (ЦПМ)
3. Фотосинтез
(хлоропласты)
1. Гликолиз
(цитоплазма )
2. Окислительное
фосфорилирование
(внутренняя
мембрана
митохондрий)
Рисунок 1
Строение АТФ-Mg
Аденилатный путь транспорта АТФ. Молекулы АТФ,
синтезированные в митахондриях диффундируют в
мышечные волокна.
Капелько В.И., 2000
3
Скорость диффузии АТФ в сердечной мышце - 35
мМ/мин Это в 250 раз выше скорости использования
АТФ.
Скорость диффузии АДФ 0,1 мM/мин. Это на 20%
ниже скорости использования АДФ
Это обусловлено низкой концентрацией свободного
АДФ в клетке.
ВЫВОД Поток АДФ от миофибрилл не может
обеспечить адекватную работу сократительного
аппарата
В.И. Капелько Креатинфосфаткиназный путь транспорта в мышечных
волокнах,Биология, Соросовский образовательный журнал, Т.6, №11, 2000
4
Концентрация креатина и креатинфосфата
в сердечной мышце
Реакция Ломана (1934 год)
5
Креатин – 103 мМ/мин
Креатинфосфат –
122мМ/мин
Субстрат только одного
фермента –
креатинфосфаткиназы
АТФ и АДФ могут
связываться с другими
белками «по пути»
(Миозин и другие АТФазы).
Локализация изоферментов
креатинфосфаткиназы
Митохондрии
Миофибриллы
Мембрана саркоплазматического ретикулума
В комплексе с мембранными транспортными белками
6
Челночная роль креатинфосфата
Рисунок 2
ААТ – АТФ/АДФ-транслоказы
-Креатинфосфаткиназа
-Кф –
7
креатинфосфат
-К - креатин
Переносит фосфатную
группу
Внеклеточный АТФ
Выделяется вместе с гормонами и нейромедиаторами
АТФ выделяют
1. Скелетные мышцы
2. Сердечная мыщца
3. Клетки надпочечников
4. Клетки крови
8
Рецепторы к внеклеточному АТФ
Р2 рецепторы
P2X
Ионотропные
В структуре есть
ионный канал
P2Y
Метаботропные
Вторичные посредники,
действующие на
метаболизм клетки
Фосфолипаза С
Протеинкиназа С
9
Р.А. Гиниатуллин «Вторая профессия АТФ»
Рисунок 4
Схема нервно-мышечного синапса.
Внеклеточные АТФ и аденозин
взаимодействуют с рецепторами
(P2Y и Р1 соответственно),
расположенными на мембране
нейрона. В свою очередь P2Y через
протеинкиназу С (ПКС) связан с
кальциевым каналом, а Р1 — с
калиевым. АТФ, выделившись
изнервного окончания (совместно с
ацетилхолином, АХ) в синаптическую
щель, гидролизуется и активирует
P2Xрецепторы, находящиеся на
мембране мышечной ткани.
Р.А. Гиниатуллин
Аденозин блокирует выделение всех
нейромедиаторов.
10
экто-АТФаза экто-АДФаза экто5’нуклеотидазы
Физиологически
активное
соединение
БАКТЕРИИ
Rickettsia prowazekii
возбудитель сыпного
тифа. Не производит
собственного АТФ.
Использует АТФ хозяина.
11
Схема транспорта АТФ в митохондриях,
хлоропластах, и бактериальной клетке
H. H. Winkler andH. Ekkehard Neuhaus Non-mitochondrial ATP transport, TIBS 24,
FEBRUARY 1999
Рисунок 5
12
РЕЗЮМЕ
АТФ успешно транспортируется между
компартментами клетки с помощью белка АТФ/АДФ –
транспортера
Основной путь транспорта АТФ в мышцах и нейронах –
креатинфосфаткиназный путь
Существует внеклеточный АТФ, который действует, как
медиатор и имеет собственные рецепторы на
поверхности клеток
У паразитических бактерий АТФ транспортируется по
антипорту с АДФ из клеток хозяина
13