Odpojovač (biochémia)
Odpojovač (tiež rozpojovač,[1] odpojovač oxidačnej fosforylácie,[1] hovor. ankapler z ang. uncoupler) je v biochémii chemická látka, ktorá pôsobí vo vnútornej mitochondriálnej membráne tak, že odpojuje dýchací reťazec od oxidačnej fosforylácie.[1] Ide často o veľmi toxické látky.[1] Účinkom odpojovača sa stane dýchací reťazec nekontrolovateľný, čoho dôsledkom je prudký pokles koncentrácie kyslíka v bunke v dôsledku jeho vysokej spotreby v dýchacom reťazci.[1]
Z hľadiska mechanimu odpojenia dýchacieho reťazeca od oxidačnej fosforylácie, sú odpojovače protónofory, ktoré prenášajú protóny z medzimembránového priestoru mitochondrií do matrixu mitochondrií. Disipujú tak transmembránový potenciál vytvorený protónovými pumpami dýchacieho reťazca, i.e. vyrovnávajú koncentráciu vodíkových katiónov na oboch stranách vnútornej mitochondriálnej membrány. Energia uložená v transmembránovom potenciáli sa disipuje ako teplo.
Odpojovače sú hydrofóbne látky rozpustné v hydrofóbnej fáze vnútornej mitochondriálnej membrány, pričom sú schopné reverzibilne viazať protón, pričom ide o látky kyslého charakteru schopné protonizovať vodu (fenoly, anilíny). K najznámejším odpojovačom patrí:
- dinitrofenol
- dinitrokrezol
- pentachlófenol
- m-chlórkarbonylkyanidfenylhydrazón (CCCP, carbonyl cyanide m-chlorophenyl hydrazone)
m-chlórkarbonylkyanidfenylhydrazón (CCCP)
2,4-dinitrofenol
pentachlórfenol
Mitochondriálny rozpojujúci proteín
[upraviť | upraviť zdroj]
Vo vnútornej mitochondriálnej membráne niektorých buniek (špecificky v bunkách hnedého tukového tkaniva) sa nachádzajú transmembránové proteíny, ktoré slúžia ako fyziologické regulovateľné odpojovače.[2] Nazývajú sa mitochondriálne rozpojujúce proteíny (ang. uncoupling proteins, UCP).[2] Patrí k nim napríklad termogenín (UCP-1).[3] Majú význam hlavne u novorodencov a hibernujúcich zvierat, ktorých zahrievajú a ochraňujú proti poklesu telesnej teploty.[4] Ide o tzv. netrasovú termogenézu, keď sa na tvorbe tepla nepodieľajú svaly, ale tuk.[2] Chlad v organizme vyvolá vylučovanie noradrenalínu z adrenálneho kortexu, ktorý po naviazaní na adrenergné receptory na bunkách tukového tkaniva vyvolá tvorbu cyklíckého AMP (cAMP), ktorý je signálom pre hormónsenzitívnu lipázu, ktorá naštiepi triacylglyceroly na mastné kyseliny a glycerol.[3] Mastné kyseliny potom aktivujú UCP-1, ktorý sa otvorí a začne prepúšťať protóny v smere ich koncentračného spádu do matrixu mitochondrií.[3] Tým sa uvoľní teplo.
Referencie
[upraviť | upraviť zdroj]- 1 2 3 4 5 Harperova biochemie. Praha : H & H, 2002. (Vyd. v Česku 4., V H & H 3.) Dostupné online. ISBN 80-7319-013-3.
- 1 2 3 KITTNAR, Otomar; JANDOVÁ, Kateřina; KURIŠČÁK, Eduard. Lékařská fyziologie. 2. vyd. Praha : Grada Publishing, a.s., 2020. ISBN 978-80-247-1963-4. (po česky)
- 1 2 3 KOOLMAN, Jan; RÖHM, Klaus Heinroch; BENDA, Vladimír. Barevný atlas biochemie. 4. vyd. Praha : Grada Publishing, 2017. ISBN 978-80-247-2977-0.
- ↑ ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. New York, NY : [s.n.], 2015. (Sixth edition.) Dostupné online. ISBN 978-0-8153-4432-2.