Всасывание, распределение, биотрансформация и выделение ядов
2.1 Транспорт ядов через клеточные мембраны
Поступление чужеродных веществ в организм, их распределение между органами и тканями, биотрансформация и выделение предполагают их проникновение через ряд биологических мембран.
Мембраны - подвижные структуры, обладающие ограниченной проницаемостью для различных соединений.
Мембрана имеет два белковых слоя, один из которых обращен в сторону цитоплазмы, а другой - наружу, внутри слой двойного липида. Снаружи - карбогидратная «шуба», состоящая из различных олиго- и полисахаридов. Одна из предполагаемых функций этой "шубы" - она способна "отличать" клетки собственного организма от чужих. Молекулы фосфолипида ориентированы таким образом, что гидрофильные группы направлены в сторону белка, а гидрофобные - соприкасаются.
Белки и липиды в клеточных мембранах могут иметь разный состав. В клеточных мембранах могут быть щели, поры и каналы. Мембраны могут иметь заряд. С учетом всего этого предложено несколько механизмов транспорта ядов через мембрану в клетку.
Тип 1. Мембраны первого типа не пропускают ионы, но пропускают нейтральные молекулы (по законам диффузии). Переход вещества сквозь мембрану в клетку происходит тогда, когда концентрация его в клетке меньше, чем в околоклеточной жидкости. Таким образом переносятся липофильные вещества и малые неполярные молекулы.
Тип 2. Для большинства полярных молекул и ионов мембраны непроницаемы. Однако возможно комплексообразование и транспорт в виде комплексов вещества с молекулами транспортной системы, которые входят в состав мембраны. Транспортными системами могут быть ферменты, некоторые белковые компоненты мембран и другие. Проникнув в клетку, комплекс распадается. Таким образом проникает, например, глюкоза в эритроциты крови.
Тип 3.Транспорт аналогично типу 2. Переход происходит в виде соединений с транспортной системой, но при этом транспортируемые вещества переходят из среды с меньшей концентрацией в среду с большей концентрацией. Для такого переноса нужна энергия. Источником энергии может быть химическая реакция, например, гидролиза. Так происходит транспорт ионов калия из плазмы в эритроциты, где их концентрация в 35 раз выше, чем в плазме, под действием энергии, выделенной при гидролизе аденозинтрифосфата (АТФ).
Тип 4. Мембраны этого типа имеют поры, через которые проникают молекулы воды, некоторые неэлектролиты и анионы небольших размеров. Катионы не проходят, т.к. в порах есть положительно заряженные частицы.
Специфика мембран зависит от наличия в них мукополисахаридов, липидов (хорестерина, кардиолипина ) и набора различных ферментов.
Существуют специальная группа веществ "мембранотоксины". Они обладают фосфолипазной активностью, в результате которой происходит дезорганизация и разрушение основной жидкокристаллической структуры мембран с последующей гибелью клеток. Например, показано, что как избыток, так и недостаток витаминов D и Е, повышают проницаемость лизосомальных мембран
С другой стороны есть соединения, которые способствуют стабилизации мембран (холестерин, кортизон, синтетические вещества: аминазин, салицилаты). Эти вещества используют при лечении отравлений.