Введение в ксенобиологию. Механизмы активного транспорта токсических веществ через биологические мембраны (Лекции № 1-8 по дисциплине "Ксенобиология и биотестирование"), страница 11

Адсорбции на мембране, Лизиса мембраны, Диссоциации мембраны, Фракционирования липидных и белковых компонентов мембран.

1-Адсорбции, представляет собой внедрение одиночных молекул в липидный слой, без измения его структуры.

2-Лизис участков мембраны наблюдается при критической мицеллярной концентрации ПАВ, когда молекулы агрегируются между собой и могут образовывать поры в структуре мембраны.

3- Диссоциация мембраны наблюдается в форме фазового перехода мембраны, которая теряет свою целостность и представлена мицеллами (островками), сотоящими из детергент-липид-протеиновых комплексов.

4-  На этой стадии происходит полное разделение липидной и белковой фракций мембранной структуры.

          Одним из критериев оценки функциональных нарушений мембраны под влиянием ПАВ является изменение  показателя селективности (отношение коэффициента прницаемости к мембраносвязанной концентрации в-ва) от концентрации ПАВ. Эта зависимость имеет обратный характер.

Лекция 6  

Тема Ионизация токсических веществ

1.Химическая природа ионизации веществ

2.Константа ионизации, как показатель токсичности веществ

3.азнообразие биологической активности ионизированных веществ

1.Химическая природа ионизации веществ

          Ионизация  является важным  ф.х  фактором, определяющим б/активность многих орг ксенобиотиков.

Ионизация – это процесс образования электрически заряженных частиц из э/нейтральных молекул

            Диссоциация электролитов является простейшим примером ионизации.

          Однако, ионизация и растворимость это разные понятия, поскольку многие ве-ва растворяются без образования ионов (сахароза, спирт и др) такие в-ва называются неэлектролитами. В-ва, кот при растворении образуют ионы называются электролитами.

          В тоже время ионизация и диссоциация также не являются тождественными понятиями, поскольку ионизация может происходить в результате присоединения  ионов молекулами. Как, например, слабое основание проявляет свои основные св-ва в рез-те присоединения протонов водорода.

          С другой стороны диссоциация, как процесс распада  в-в на части может происходить без образования ионов. Например, распад фермент-субстратных комплексов, растворение мицелл, распад полимера на мономеры.

          Влияние ионизации на б/активность ве-в является не только прямым , но и косвенным. Степень ионизации ксн-в изменяет их влияние на осмотические с-ва клеток, вязкость протоплазмы, биоэлектрические процессы.

2.Константа ионизации, как показатель токсичности веществ

-Ионизированные чужеродные вещества при взаимодействии с белками протоплазмы изменяют их внутримолекулярную электростатику и конформацию. Это приводит к изменению коллоидных св-в протоплазмы.

          В свою очередь  степень ионизации в-в в р-ре определяется значением рН  р-ра и величиной константы диссоциации.

          Константа диссоциации в-в представляет собой отношение произведения концентраций катионов и анионов к концентрации недиссоциированных молекул в равновесной системе.                  

Ка        (aced  - кислота), Кb    (base – основание)

          Для многоосновных кислот Ка имеет несколько значений, при чем, чем  больше степень диссоциации,  тем больше значения Ка.

К-ты диссоциируют с образованием катиона водорода и аниона кислоты.

Слабые основания проявляют свои основные св-ва  в рез-те присоед-я иона водорода и превращения молекулы в катион. Ионизация слабых оснований идет не за счет диссоциации на ионы. Поэтому более точно будет сказать, что степень ионизации определяется значениями константы ионизации.

Если выразить Ка в виде отриц десятичного логарифма по аналогии с рН то показатель ионизации будет иметь след вид:

Для слабых к-т Ка будет складываться из относительной концентрации протонов и   относительной  концентрации анионов

Для слабых оснований Ка будет представлять собой  разность меду относит концентрациенй протонов и катионов гидрированных молекул основания.