Супрамолекулярная химия - 6.5.Перенос через трансмембранные каналы - 70 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 70)

Страница: 
70

Супрамолекулярная химия читать 6.5.Перенос через трансмембранные каналы 70

Трансмембранные каналы представляют собой особый тип сложных образований (многосубъединичных эффекторов), позволяющих ионам или молекулам проходить сквозь мембраны сплошным потоком или же за счет прыжкового механизма. Биологический перенос ионов происходит главным образом через каналы. Были изучены природные и синтетические пептидные каналы (грамицидин А, аламетицин), делающие возможным транспорт катионов[6.66—6.68].

Искусственныекатионные каналыпозволили получить фундаментальную информацию о механизме осуществления катионного потока и канальной проводимости[6.69,6.70]. Твердофазной моделью катионного переноса через каналы может служить кристаллическая структура комплекса КВг с 27с(Y=Y'=СН3), в которой макроциклы образуют стопки, а катионы занимают чередующиеся позиции внутри макроциклического фрагмента и над ним, что дает как бы замороженную картину продвижения катиона сквозь“канал”, создаваемый стопкой макроциклов[6.71].

Была синтезирована полимерная стопка макроциклов[6.72],а также описана модель полуканала на основе циклодекстринов[6.73].Сообщалось о том, что проводимость ионовNa+в комплексе с трис-макроциклическим лигандом относится к канальному типу[6.74].Производное ациклического полиэфирного ионофора монензина формирует проницаемые для лития каналы в везикулах [6.75а], которые могут быть заблокированы диаммониевыми солями [6.75Ь].

Цилиндрические макротрициклы, такие как52(с удаленным субстратом), являются основной структурной единицей катионного канала, построенного из стопок связанных макроциклов; они образуют комплексы с катионами щелочных металлов[6.76], и катионы способны перепрыгивать из верхней части кольца в нижнюю, осуществляя диффузию катионов по каналу[6.77].Подобные наблюдения были сделаны для бис-каликсарена[6.78]. Теоретические исследования позволяют лучше понять молекулярную динамику ионного транспорта[6.79]и энергетический профиль в катионном канале грамицидина[6.80].

Электронные каналы, трансмембранные провода, соответствующие подвижным переносчикам электронов, описанным выше, и являющиеся альтернативой им, будут рассмотрены в разд.8.3.2.Можно также представить себеанионные каналы.

Проводится несколько различных типов исследований, направленных на создание искусственных ионных каналов и на понимание механизма движения ионов в каналах (подробнее об этом будет в разд.8.4).Данные работы заслуживают повышенного внимания и несомненно получат дальнейшее развитие, учитывая потенциальные приложения искусственных ионных каналов в ионно-молекулярных устройствах.

Следующий шаг в дизайне каналов должен состоять во введении в них (протоно-, ионо-, окислительно-восстановительных или фотоактивируемых)логическихиконтрольныхэлементов, позволяющих управлять открыванием и закрыванием канала, скоростью и селективностью пропускания определенных частиц. В этой связи можно отметить, что действие ионизуемых групп, расположенных на подвижных носителях (например,86,см. разд.6.3),аналогично работе механизмов, пропускающих частицы через ворота канала. При использовании политопных фрагментов, включающих как участки, способные к селективному связыванию, так и участки, контролирующие пропускную способность канала, можно выйти на новый уровень химии эффекторов, получить качественно новые процессы, использующие соносители и искусственные молекулярные каналы, и достичь более полного понимания механизма процессов переноса.

Медиа

See video
Видео
Химический элемент - это вид атомов, характеризующийся определенными зарядами ядер и строением электронных оболочек. В настоящее время известно 110 элементов:...
02.04.2013 | 6:58
3,062
See video
Видео
Сервис Нигма-Химия и многие функции Нигма-математики не имеют аналогов ни в России, ни в мире.Начиная с 2009 года, Нигма разрабатывает интеллектуальную...
02.04.2013 | 6:58
3,683
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,216