Механізми проникання гліцерину крізь мембрани еритроцитів людини

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Проблемы криобиологии
Datum:2012
Hauptverfasser: Гордієнко, О.І., Коваленко, С.Є., Коваленко, І.Ф.
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