Молекулы-носильщики

В современной молекулярной биологии большое внимание уделяется исследованию свойств клеточных оболочек, которые, как выясняется, имеют жизненно важное значение для различных сторон деятельности клетки.

Клеточные оболочки защищают «индивидуальность» животных и растительных клеток от взаимного воздействия и от влияния окружающей среды. Но этим их задача не ограничивается. Они выполняют также жизненно важную функцию, контролируя и «следя» за тем, чтобы в клетку попадали только те вещества, которые необходимы для ее жизни. Иные вещества, которые могут быть для клетки опасными, оболочка, как правило, не пропускает.



Только с появлением электронных микроскопов и современных методов рентгеноструктурного анализа удалось вплотную приблизиться к разгадке тайны клеточной оболочки. Интересным объектом исследований стали клеточные оболочки красных кровяных телец человеческого организма. На внутренних и внешних поверхностях оболочки распределены различные виды белков. Некоторые из них в состоянии пройти через перегородку. При этом они ведут себя как носильщики. Эти белки принимают свой «груз» на одной стороне перегородки и отдают его обратно на другой. Поэтому их называют несущими молекулами. Они могут стать активными только в том случае, если имеется перепад концентраций; они только облегчают, так сказать, и без того проходящую диффузию.

В отличие от этого есть молекулы, которые обеспечивают активную передачу даже вопреки перепадам концентрации. К тому же такая несущая молекула изменяется на одной стороне перегородки вследствие потребления энергии и оказывается в состоянии принимать передаваемое вещество.


В лаборатории Лойгера в Констанце сейчас изучается вопрос, насколько быстро несущие молекулы с их грузом могут проходить через биологические перегородки и какое количество ионов они проносят при этом с собой. Опыты такого рода должны помочь выяснить механизм переноса вещества в биологической оболочке, что имеет большое значение для медицины, в частности для фармакологии. Так, развитие искусственных почек станет возможно лишь при точном знании всех процессов на оболочке, через которую живая почка получает из крови необходимые вещества.

Давно известно, что для борьбы с вирусными инфекциями необходимы медикаменты, которые вводятся в зараженные клетки, являющиеся местом размножения вирусов, и которые оказывают там специфическое влияние на возбудителей, но не на генетический аппарат клетки, что также является пока проблемой. Напрашивается мысль об использовании для таких медикаментов несущих молекул, если их удастся когда-нибудь получить. Однако все известные до сих пор несущие молекулы переносят только ионы, то есть лишь заряженные атомы или части молекул, а не сложные соединения, входящие в состав медикаментов.

---

Тео Лебзак «Цайт», Гамбург
Иллюстрация: «За рубежом», Leonardo.ai