Некоторые белки плазмолеммы эритроцита. Интегральные и периферические белки

Интегральные и периферические белки.

Асимметрия мембран.

Белки, ассоциированные с бислоем.

Функциональные виды мембранных белков

Организация мембранных липидов

Амфифильная природа мембран

Стеролы

Гликосфинголипиды

Фосфолипиды

ТЕМА 1. Общий план строения биологических мембран

Тест 1. Строение атома и атомного ядра.

1. Функции мембран и основной принцип строения.
2. Липидный состав мембран.

1. Мембранные белки

1. Углеводы мембран
2. Жидкостно-кристаллическая модель мембран
3. Фазовые переходы мембран. Изменение свойств мембран при фазовом переходе.

1. Функции мембран и основной принцип строения.

Мембраны – это чрезвычайно вязкие, но, тем не менее, пластичные структуры, окружающие все живые клетки. Плазматическая мембрана образует замкнутый отсек (компартмент), внутри которого находится цитоплазма; это обеспечивает изоляцию одной клетки от другой и обусловливает их индивидуальность (рис. 1). Плазматическая мембрана обладает селективной проницаемостью и является барьером, с помощью которого поддерживается различный состав вне- и внутриклеточной среды. Селективная проницаемость обеспечивается работой каналов и насосов, транспортирующих различные ионы и субстраты, и специфическими рецепторами, например рецепторами гормонов. Кроме того, с помощью плазматических мембран осуществляется обмен веществами между клеточным содержимым и окружающей средой путем экзо- и эндоцитоза; существуют также особые мембранные структуры – щелевые контакты, через которые соседние клетки обмениваются веществами.

Мембраны формируют также специализированные компартменты внутри клетки. Такие внутриклеточные мембраны образуют многочисленные морфологически различимые структуры (органеллы) – митохондрии, эндоплазматический ретикулум, саркоплазматический ретикулум. комплекс Гольджи, секреторные гранулы, лизосомы и ядерные мембраны. В мембранах локализованы ферменты, функционирующие как интегральные элементы процесса возбуждения и ответа на него, а также ферменты, участвующие в преобразовании энергии в таких процессах, как фотосинтез и окислительное фосфорилирование.

Мембраны – это сложные структуры, состоящие из липидов, белков и углеводов (рис. 2). Различные мембраны внутри клеток и между ними имеют неодинаковый состав, характеризуемый отношением белки/липиды. Это неудивительно, если учесть, какие разнообразные функции выполняют мембраны. Мембраны являются асимметричными плоскими замкнутыми структурами, обладающими внешней и внутренней поверхностями. Эти плоские структуры образованы не с помощью ковалентных связей, и тем не менее они термодинамически стабильны и метаболически активны. В мембранах «заякорены» особые белковые молекулы, которые осуществляют функции, специфические для определенных органелл, клеток или организмов.

К основным свойствам мембран относят:

Ø замкнутость: липидные бислои (и мембраны) всегда самостоятельно замыкаются на себя с образованием полностью отграниченных отсеков. Лишь в этом случае все гидрофобные части липидов оказываются изолированными от водной фазы. По той же причине при нарушении целостности мембраны происходит ее «самосшивание»;

Ø латеральная подвижность: несмотря на замкнутость мембран, их структура при температуре тела не является жесткой. Компоненты мембраны могут перемещаться в пределах своего слоя. В большей степени это относится к липидам. Так, в результате случайной диффузии молекула крупного белка массой 100000Да за 10 секунд перемещается в мембране в среднем на 2,5 мкм, а молекула липида за то же время – в среднем на 5,5 мкм. Тем самым мембраны обладают свойствами двумерной жидкости. Кроме латеральной подвижности, некоторые мембранные белки способны совершать вращательные движения, меняя свою ориентацию относительно поверхностей мембраны. Так функционируют некоторые мембранные переносчики: связав вещество на одной стороне мембраны, они поворачиваются в мембране на 180⁰ и высвобождают вещество с другой стороны мембраны;

Ø асимметрия: наружная и внутренняя поверхности мембраны обычно отличаются по своему составу. Более подробно об этом свойстве будет сказано ниже.

1. Липидный состав мембран.

Большинство липидов в мембранах млекопитающих представлены фосфолипидами, гликосфинголипидами и холестеролом.

Дата добавления: 2014-11-18