Замкнутый липидный бислой определяет
основные свойства мембран.
Текучесть зависит от соотношения насыщенных и ненасыщенных
жирных кислот в составе мембранных липидов.
Гидрофобные цепочки насыщенных ЖК ориентированы параллельно друг другу и образуют жёсткую кристаллическую структуру.
ПНЖК, имеющие изогнутую углеводородную цепь, нарушают компактность упаковки и придают мембране бóльшую жидкостность.
Холестерол, встраиваясь между жирными кислотами,
уплотняет их и повышает жёсткость мембран.
Замкнутый липидный бислой определяет
основные свойства мембран.
Динамичность мембраны. ФЛ могут перемещаться в плоскости мембраны (латеральная диффузия, поперечная диффузия).
Ассиметричность мембраны. Ограниченная способность к поперечной диффузии способствует сохранению асимметрии – структурно-функциональных различий наружного и внутреннего слоёв
мембраны: наружный слой содержит ФХ, сфинголипиды, гликолипиды; внутренний слой содержит ФЭ, ФС.
Соотношение липидных компонентов обеспечивают фазовое состояние мембраны:
Жидкое
Жидко-кристаллическое (оптимум)
Твердое (кристаллическое)
Существует возможность фазовых переходов в мембране. Подвижность мембранных липидов и фазовые переходы
в них определяются их конформационными свойствами.
Фазовое состояние изменяется при накоплении ПНЖК, обеспечивающих текучесть мембраны (жидкое фазовое состояние). Причины: жизнеобеспечение в условиях низких температур.
Значение: адаптация к условиям среды обитания (арктические рыбы и др.)
Фазовое состояние изменяется при накоплении насыщенных ЖК и ХС (твердое фазовое состояние)
Причины: нерациональное питание, возраст.
Следствие: повышение вязкости, ухудшение функций мембраны, развитие патологии (атеросклероз, старение и др.)
Белки мембраны.
Число белков в мембране - от 500 до 100000.
Периферические(внешние) белки локализованы на поверхности бислоя, экстрагируются растворами солей/водой; глобулярные гидрофильные структуры; удерживаются на поверхности за счёт ионных взаимодействий с ФЛ.
Интегральные (внутренние) белки
глубоко внедрены в мембрану и не могут быть удалены из мембраны без её
разрушения.
Амфифильные глобулярные структуры, центральная часть гидрофобна,
концевые участки гидрофильны. Удерживаются в липидном бислое
за счёт гидрофобных взаимодействий с жирными кислотами.
Функции белков в составе мембран:
1.структурные;
2.каталитические;
3.рецепторные;
4.транспортные.
Белки мембран могут участвовать в:
•избирательном транспорте веществ;
•передаче гормональных сигналов;
•образовании «окаймленных ямок», участвующих в эндоцитозе;
•иммунологических реакциях;
•ферментативном превращении веществ;
•организации межклеточных контактов.
Транспортные белки существуют в двух формах. Участие мембран в межклеточном взаимодействии
Транспортные белки - периферические белки. Они перемещают специфические молекулы через мембрану поочередно.
Канальные белки создают свободный путь через бислой ФЛ, образуют пору в мембране,
которая может перемещать молекулы
влюбых направлениях.
Маркерные белки пронизывают клеточную мембрану и служат для идентификации клеток. Иммунная система использует эти белки для отличия клеток организма от чужеродных.
В мембране содержатся рецепторы,
ответственные за связывание клеток с внеклеточным матриксом. «Заякоренные»
вмембране молекулы гликопротеинов
игликолипидов, выполняют рецепторную и маркерную функции.
http://www.waukeshaschools.com/central/Centralsite/pages/teacherpages/hansen/VCellfolder/textbook/chapter3/chapter3ru.htm
Важное свойство мембран - способность принимать и передавать внутрь клеток сигналы из внешней среды.
Внеклеточными химическими сигналами могут быть:ГормоныНейромедиаторыЭйкозаноиды
Клетка-мишень для гормона определяется по наличию рецептора для сигнальной молекулы. Рецепторы – белки, комплементарные
сигнальной молекуле.
Рецепторные белки позволяют клетке получать инструкции от гормонов. Локализация
рецептора
Встроены |
Находятся |
в мембрану |
в цитозоле |
клетки-мишени |
клетки-мишени |
Клеточные мембраны обладают избирательной проницаемостью.
Транспорт
через
мембрану
Пассивный |
Активный |
Везикулярный |
транспорт |
транспорт |
транспорт |
Простая |
Облегченная |
Первичный Вторичный |
Эндоцитоз |
Экзоцитоз |
|
диффузия |
диффузия |
||||
|
|
|
Диффузия происходит без затраты энергии.
Простая (неспецифическая) диффузия - перенос небольших нейтральных молекул по градиенту концентрации и без переносчиков. Легко проходят мембрану: О2, Н2О, мочевина, этанол, СО2. Перенос осуществляется неизбирательно и с низкой скоростью.
Облегченная диффузия - перенос веществ по градиенту концентрации, но с переносчиком (каналообразующие белки). С помощью переносчиков транспортируются: аминокислоты, глюкоза, нуклеотиды, органические кислоты. Процесс осуществляется с большей скоростью, но не обладает высокой специфичностью.
Активный транспорт требует затраты энергии (АТФ).
Активный транспорт – это транспорт веществ против градиента концентрации
(незаряженные частицы),
или электрохимического градиента
(заряженные частицы).
Активный транспорт- ферментативный процесс!
первичный вторичный