Механізми проникання гліцерину крізь мембрани еритроцитів людини
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Проблемы криобиологии |
|---|---|
| Datum: | 2012 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2012
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68537 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Механізми проникання гліцерину крізь мембрани еритроцитів людини / О.І. Гордієнко, С.Є. Коваленко, І.Ф. Коваленко // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 247. — укр., англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859591540058357760 |
|---|---|
| author | Гордієнко, О.І. Коваленко, С.Є. Коваленко, І.Ф. |
| author_facet | Гордієнко, О.І. Коваленко, С.Є. Коваленко, І.Ф. |
| citation_txt | Механізми проникання гліцерину крізь мембрани еритроцитів людини / О.І. Гордієнко, С.Є. Коваленко, І.Ф. Коваленко // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 247. — укр., англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы криобиологии |
| first_indexed | 2025-11-27T16:35:17Z |
| format | Article |
| fulltext |
247
Механізми проникання гліцерину крізь мембрани еритроцитів людини
О.І. ГОРДІЄНКО, С.Є. КОВАЛЕНКО, І.Ф. КОВАЛЕНКО
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків
Mechanisms of Glycerol Penetration Through Membranes of Human Erythrocytes
O.I. GORDIYENKO, S.YE. KOVALENKO, I.F. KOVALENKO
Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine
of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, Ukraine
Механізми проникання гліцерину крізь мембрани
еритроцитів людини є наразі дискусійним питанням.
Гліцерин – найбільш гідрофільний з відомих кріопротек-
торів. Коефіцієнт його розподілу між гідрофобною
фазою та водою становить 0,005, що на порядок менше,
ніж 1,2-пропандіолу (0,076). Тому його проникання крізь
ліпідний бішар вкрай утруднено. Але було показано, що
обробка еритроцитів сульфгідрильним реагентом
pCMBS, що є блокатором білкових каналів, не впливає
на їх проникність до гліцерину, і зроблено висновок, що
гліцерин проникає в еритроцити ліпідним шляхом. В той
же час в інших роботах показано, що в мембранах ерит-
роцитів людини існують гліцеринові канали, утворені
каналоутворюючим білком AQP3, і гліцерин, який на
думку авторів, проникає в ці клітини по специфічним
каналам.
Енергія активації – одна з найважливіших характерис-
тик транспортних процесів. Аргументом на користь
проникання молекул крізь плазматичні мембрани за тим
чи іншим механізмом є значення видимої енергії акти-
вації цього процесу. На практиці чисельну величину
енергії активації (Еа) визначають з нахилу графіка ln k від
1/T згідно з рівнянням Ареніуса. Прониканню речовин
за канальним механізмом відповідає значення енергії
активації в діапазоні 15–25 кДж/моль, яке узгоджується
зі значеннями енергії активації дифузії в об’ємному
розчині. При прониканні молекул шляхом розчинення
і дифузії в ліпідному матриксі енергія активації має зна-
чення 30–85 кДж/моль і більше.
Для визначення механізмів проникання гліцерину
в еритроцити людини нами була досліджена температур-
на залежність проникності мембран еритроцитів для
молекул цієї речовини в діапазоні температур 37...4°С.
Коефіцієнти проникності визначали з часових залежнос-
тей гемолізу еритроцитів у водних розчинах гліцерину,
отриманих методом малокутового розсіювання світла.
У результаті апроксимації експериментальних точок
в координатах Ареніуса були отримані значення енергії
активації проникання гліцерину крізь мембрани ерит-
роцитів людини: 76 ± 13 кДж/моль в діапазоні температур
37...16°С та 159 ± 15,6 кДж/моль в діапазоні 12...4°С.
Отримані у нашому дослідженні значення енергії акти-
вації характерні для ліпідного шляху. В той же час вони
практично співпадають з такими при використанні 1,2-
пропандіолу для оброблених блокатором білкових каналів
еритроцитів (тобто для проникання 1,2-пропандіолу крізь
ліпідний бішар), хоча для такої надзвичайно гідрофільної
речовини, як гліцерин, можна було б очікувати ще біль-
ших значень енергії активації.
Таким чином, питання про механізми проникання
гліцерину в еритроцити людини потребує подальшого
вивчення.
Nowadays the question about mechanisms of glycerol
penetration through the membranes of human erythrocytes
is debatable. Glycerol is the most hydrophilic known cryo-
protectant. Its distribution coefficient between the hydro-
phobic phase and water is 0.005, which is far less than 1,2-
propanediol coefficient (0.076). Therefore, its penetration
through the lipid bilayer is extremely difficult. But there was
shown that treatment of erythrocyte sulfhydryl reagent
pCMBS, being a blocker of protein channels, did not affect
their permeability to glycerol and concluded that glycerol
penetrated into erythrocytes with lipids. At the same time,
other researches show that in human erythrocyte membra-
nes there are glycerol channels formed by channel-forming
protein AQP3, and glycerol penetrates into these cells
through specific channels.
Activation energy is one of the most important charac-
teristics of transport processes. The value of visible activa-
tion energy of this process is an argument in favor of mole-
cules penetration through the plasmatic membranes with
one or another mechanism. In practice, the numerical value
of activation energy (Ea) is determined by curve slope ln k
from 1/T according to Arrhenius equation. Penetration of
substances with channel mechanism corresponds the acti-
vation energy value within the range of 15–25 kJ/mol, agreed
with activation energy values of diffusion in bulk solution.
Activation energy during penetration of molecules by dis-
solution and diffusion has a value 30–85 kJ/mol or higher in
lipid matrix.
To establish the mechanisms of glycerol penetration in
human erythrocytes we investigated the temperature depen-
dence of erythrocyte membrane permeability for molecules
of this substance within the temperature range of 37...4°C.
Permeability coefficients were established with time-depen-
dent hemolysis of erythrocytes in glycerol aqueous solu-
tions, obtained by small-angle light scattering.
As a result of approximation of experimental points in
Arrhenius coordinates there were obtained activation ener-
gy values of glycerol penetration through the membranes
of human erythrocytes. It was 76 ± 13 kJ/mol within the
range 37...16°C and 159 ± 15.6 kJ/mol in 12–4°C. The acti-
vation energy values obtained in our study are characteris-
tic for lipids. At the same time, they practically coincide
with those using 1,2-propanediol for channel blocker of
erythrocytes treated with protein (i. e. for penetration of
1,2-propanediol through the lipid bilayer), although we
would expect higher values of activation energy of an
extremely hydrophilic substance as glycerol.
Thus, the question about the mechanisms of glycerol
penetration into human erythrocytes requires the further
study.
problems
of cryobiology
Vol. 22, 2012, №3
проблемы
криобиологии
Т. 22, 2012, №3
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-68537 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7673 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-27T16:35:17Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Гордієнко, О.І. Коваленко, С.Є. Коваленко, І.Ф. 2014-09-26T15:14:53Z 2014-09-26T15:14:53Z 2012 Механізми проникання гліцерину крізь мембрани еритроцитів людини / О.І. Гордієнко, С.Є. Коваленко, І.Ф. Коваленко // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 247. — укр., англ. 0233-7673 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68537 uk Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України Проблемы криобиологии Общие вопросы криобиологии Механізми проникання гліцерину крізь мембрани еритроцитів людини Mechanisms of Glycerol Penetration Through Membranes of Human Erythrocytes Article published earlier |
| spellingShingle | Механізми проникання гліцерину крізь мембрани еритроцитів людини Гордієнко, О.І. Коваленко, С.Є. Коваленко, І.Ф. Общие вопросы криобиологии |
| title | Механізми проникання гліцерину крізь мембрани еритроцитів людини |
| title_alt | Mechanisms of Glycerol Penetration Through Membranes of Human Erythrocytes |
| title_full | Механізми проникання гліцерину крізь мембрани еритроцитів людини |
| title_fullStr | Механізми проникання гліцерину крізь мембрани еритроцитів людини |
| title_full_unstemmed | Механізми проникання гліцерину крізь мембрани еритроцитів людини |
| title_short | Механізми проникання гліцерину крізь мембрани еритроцитів людини |
| title_sort | механізми проникання гліцерину крізь мембрани еритроцитів людини |
| topic | Общие вопросы криобиологии |
| topic_facet | Общие вопросы криобиологии |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68537 |
| work_keys_str_mv | AT gordíênkooí mehanízmipronikannâglícerinukrízʹmembranieritrocitívlûdini AT kovalenkosê mehanízmipronikannâglícerinukrízʹmembranieritrocitívlûdini AT kovalenkoíf mehanízmipronikannâglícerinukrízʹmembranieritrocitívlûdini AT gordíênkooí mechanismsofglycerolpenetrationthroughmembranesofhumanerythrocytes AT kovalenkosê mechanismsofglycerolpenetrationthroughmembranesofhumanerythrocytes AT kovalenkoíf mechanismsofglycerolpenetrationthroughmembranesofhumanerythrocytes |