Биологические мембраны. - Строение клетки. Биологические мембраны
Наиболее полно строение биологических мембран отражает жидкостно-мозаичная модель, первоначальный вариант которой был предложен в 1972 г. Г. Николсоном и С. Сингером. Мембрана состоит из двух слоев амфипатических молекул липидов. Каждая такая молекула имеет 2 части - головку и хвост. Хвосты гидрофобны и обращены друг к другу. Головки гидрофильны и направлены кнаружи и внутрь клетки. В билипидный слой погружены молекулы белка. Рассмотрим строение фосфолипида фосфатидилхолина.
Характерными представителями липидов, встречающихся в клеточных мембранах, являются фосфолипиды, сфингомиелины и холестерин. У растений и бактерий холестерин не обнаружен.
Молекулы липидов способны быстро диффундировать в боковом направлении в пределах одного монослоя и крайне редко переходят из одного монослоя в другой. Для них характерны 3 типа движений:
Флип-флоп - перескок из одного монослоя в другой (раз в 2 недели).
Обмен внутри монослоя (107/сек).
Движение вокруг своей оси.
Билипидный слой ведет себя как жидкость, обладающая значительным поверхностным натяжением. Вследствие этого он образует замкнутые полости, которые не спадаются.
Бислой асимметричен. В наружном монослое располагаются гликолипиды с направленными кнаружи углеводными цепочками и цитохромы. Во внутренней половине мембраны, обращенной к цитоплазме, находятся молекулы холестерина и АТФ-синтетазы.
Разные мембраны клетки отличаются друг от друга по количеству липидов. Так, плазматическая мембрана содержит 35 - 40% липидов, мембраны митохондрий - до 29%. Самое высокое содержание липидов в плазматической мембране шванновских клеток, образующих миелиновую оболочку нервов - до 80%.
Белки мембран включены в липидный двойной слой двумя способами: 1) связаны с гидрофильной поверхностью липидного бислоя - Поверхностные мембранные белки (полуинтегральные) И 2) погружены в гидрофобную область бислоя - Интегральные мембранные белки. Поверхностные белки своими гидрофильными радикалами аминокислот связаны нековалентными связями с гидрофильными группами липидного бислоя.
Интегральные белки различаются по степени погруженности в гидрофобную часть бислоя. Они либо частично погружаются в мембрану, либо пронизывают мембрану насквозь. Погруженная часть интегральных белков содержит большое количество аминокислот с гидрофобными радикалами, которые обеспечивают гидрофобное взаимодействие с липидами мембран. Гидрофобные взаимодействия поддерживают определенную ориентацию белков в мембране. Гидрофильная выступающая часть белка не может переместиться в гидрофобный слой. Часть мембранных белков ковалентно связана с моносахаридными остатками или олигосахаридными цепями и представляет собой гликопротеины. Интегральные белки играют большую роль в организации трансмембранных процессов. С полуинтегральными белками всегда связаны молекулы, осуществляющие реакции по восприятию сигналов из среды или по передаче сигналов от мембраны в среду.
Подобно липидам, белки также способны к латеральной диффузии, однако скорость ее меньше, чем у липидов. Переход из одного монослоя в другой практически невозможен.
У бактерий мембранные белки плотно упакованы. Из мембранных белков прокариот лучше всего изучен транспортный белок бактериородопсин. Спираль бактериородопсина пересекает липидный бислой 7 раз. клетка биологический мембрана эпителиальный
Бактериородопсин представляет собой полипептидную цепь, состоящую из 248 аминокислотных остатков и простетической группы - хромофора, поглощающего кванты света, под влиянием которого хромофор возбуждается, что приводит к конформационным изменениям полипептидной цепи. Это вызывает перенос двух протонов с цитоплазматической поверхности мембраны на ее внешнюю поверхность, в результате чего в мембране возникает электрический потенциал, вызывающий синтез АТФ.
По биологической роли мембранные белки можно разделить на 3 группы: ферменты, рецепторные белки и структурные белки. В разных мембранах существует характерный набор ферментов. Например, в плазматической мембране, как и во многих других, локализуется K-Na зависимая АТФаза, участвующая в транспорте ионов. В митохондриях специфическим является набор белков - переносчиков электронов и фермент АТФ-синтетаза, обеспечивающих окислительное фосфорилирование и синтез АТФ.
Рецепторные белки специфически связываются с определенными веществами. Это белки рецепторы для гормонов, для узнавания поверхностей соседних клеток, вирусов. К этой группе относятся фоторецепторные белки.
Структурные белки имеют обширные гидрофобные участки. Они стабилизируют мембраны.
Похожие статьи
-
Характеристика и виды биологических мембран
Биологические мембраны - это поверхностные структуры клеток, состоящие из двух молекулярных слоев, разграничивающих наружную и внутреннюю (цитоплазма)...
-
Модель строения биологических мембран - Основы генетики
Строение биологической мембраны Биологические мембраны являются структурным элементом большего числа клеточных образований. Они представляют собой...
-
Введение, Понятие "Биологическая мембрана" - Функции биологических мембран. Ионные каналы мембран
Тема моего сегодняшнего реферата "Функции биологических мембран. Ионные каналы мембран". Тема очень увлекательная и в то же время познавательная. Ведь,...
-
Строение растительной клетки - Производство биоферментных препаратов
Биотехнологический хемостат вакцина антибиотик Растительная клетка состоит из более или менее жесткой клеточной оболочки и протопласта. Клеточная...
-
Ядро - самый заметный и самый большой органоид клетки, который первым привлек внимание исследователей. Клеточное ядро открыто в 1831 году шотландским...
-
Функции биологических мембран - Функции биологических мембран. Ионные каналы мембран
Функции биологических мембран следующие: 1. Отграничивают содержимое клетки от внешней среды и содержимое органелл от цитоплазмы. 2. Обеспечивают...
-
Молекулярные механизмы регуляции клеточной смерти - Биологические механизмы жизненного цикла клетки
Апоптоз - многоэтапный процесс. Первый этап - прием сигнала, предвестника гибели в виде информации, поступающей к клетке извне или возникающей в недрах...
-
Строение клетки - Химический состав клетки
1. Типы клеточной организации. Среди всего многообразия ныне существующих на Земле организмов выделяют две группы: вирусы и фаги, не имеющие клеточного...
-
Строение клетки - Строение клетки
Клеточная оболочка Клеточная оболочка выполняет важные и весьма разнообразные функции: определяет и поддерживает форму клетки; защищает клетку от...
-
Строение эукариотической клетки - Клеточная теория
Поверхностный комплекс животной клетки Состоит из Гликокаликса , Плазмалеммы и расположенного под ней кортикального слоя Цитоплазмы . Плазматическая...
-
Строение бактериальной клетки - Изучение морфологии микроорганизмов
Для изучения строения бактериальной клетки наряду со световым микроскопом применяют электронно-микроскопические и микрохимические исследования,...
-
Строение клеток, Прокариотическая клетка - Клеточная теория
Все клеточные формы жизни на земле можно разделить на два надцарства на основании строения составляющих их клеток -- Прокариоты (предъядерные) и...
-
Цитоплазма., Органоиды., Эндоплазматическая сеть. - Строение клеток
Цитоплазма - полужидкая слизистая бесцветная масса, содержащая 75-85% воды, 10-12% белков и аминокислот, 4-6% углеводов, 2-3% жиров и липидов, 1%...
-
Размеры бактериальной клетки обычно составляют от 1 до 15 мкм. Форма клеток очень разнообразна: палочковидные (бациллы), сферические (кокки),...
-
Строение листа (рисунок Ф. Унгера) - Учение о растительной клетке
Весьма сложные процессы равномерного распределения ядерного вещества, наблюдаемые при делении клеток у высших растений, ускользнули от внимания этих...
-
Редукционное деление (мейоз) и его биологическая роль, Гаметогенез и спорогенез - Деление клеток
Биологическая роль мейоза - является основным этапом гаметогенеза, обеспечивает передачу генетической информации от организма к организму при половом...
-
Организм животного имеет сложное строение и состоит из клеток, тканей и органов. Все эти структуры взаимосвязаны между собой, при этом клетки (наименьшие...
-
Строение клетки., Мембрана. - Строение клеток
Клетки находятся в межклеточном веществе, обеспечивающем их механическую прочность, питание и дыхание. Основные части любой клетки - цитоплазма и ядро....
-
Строение клетки. Биологические мембраны - Строение клетки. Биологические мембраны
Клетка является основной структурной и функциональной единицей живых организмов, осуществляющей рост, развитие, обмен веществ и энергии, хранящей,...
-
Жизненный цикл клетки - Биологические механизмы жизненного цикла клетки
Биологический клетка деление До сих пор много тайн клетки остаются неразгаданными. Загадочным во многом остается и запрограммированный генетически...
-
Заключение - Функции биологических мембран. Ионные каналы мембран
Плазматический мембрана клеточный Клеточная мембрана (также цитолемма, плазмолемма, или плазматическая мембрана) - эластическая молекулярная структура,...
-
Внешние оболочки вирусов, Строение вириона, Сборка вириона - Строгие постулаты Коха
Общим свойством тогавирусов, минус-РНК-вирусов и ретровирусов является наличие у них липопротеидной внешней оболочки, окружающей рибонуклеопротеидную...
-
Деление клетки - Строение клетки
Митоз и мейоз Мейоз -- это деление в зоне созревания половых клеток, сопровождающееся уменьшением числа хромосом вдвое. Он состоит из двух...
-
Нейрон, Строение - Центральная нервная система
Нейрон (от др.-греч. не?спн -- волокно, нерв) -- это структурно-функциональная единица нервной системы. Эта клетка имеет сложное строение, высоко...
-
1) Идеалистический этап был характерен для эпохи Древнего Мира и связан с именами древнегреческих философов Платона (427-347 до н. э.) и Аристотеля...
-
Размножение организмов, его биологическая роль - Деление клеток
Размножение -- воспроизведение себе подобных организмов, что обеспечивает существование видов в течение многих тысячелетий, способствует увеличению...
-
Лизосомы., Митохондрии. - Строение клеток
Лизосомы (от греч. "лизео" - растворяю и "сома" - тело) - это органоиды клетки овальной формы, окруженные однослойной мембраной. В них находится набор...
-
Амитотическое деление, Митоз и его биологическая роль - Деление клеток
Амитотическое деление клеток представляет собой процесс простого деления, в котором не происходит слияния хромосом, а в делящейся клетке возникает...
-
Виды клеточной смерти - Биологические механизмы жизненного цикла клетки
Гибель (смерть) отдельных клеток или целых их групп постоянно встречается у многоклеточных организмов, также как гибель одноклеточных организмов. Причины...
-
Органические вещества. - Химический состав клетки
Клетки содержат множество разнообразных органических соединений: углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты и др. В зависимости от молекулярной массы и...
-
1) [-]окунь, акула 2) [-]колюшка, угорь 3) [+]сазан, сельдь 4) [-]треска, камбала Чем образован пояс задних конечностей у земноводных? 1) [-]сросшимися...
-
Клеточная теория строения организмов - Клетка как элементарная живая система
Для прокариот и простейших, низших грибов и некоторых водорослей понятия "клетка" и "организм" совпадают. Можно сказать, что клетка - это элементарная...
-
Грудная клетка -- thorax -- с грудной полостью (cavum thoracis) образована грудными позвонками, ребрами и грудиной (рис. 1). В целом она напоминает конус...
-
Каждый живой организм, несмотря на многообразие своих форм и приспособлений к условиям внешней среды, в своем развитии подчинен строго определенным...
-
К основным объектам изучения анатомии домашних животных относятся домашние млекопитающие: 1) лошадь домашняя (equus caballus); 2) крупный рогатый скот...
-
В соответствии с задачами, которые ставятся перед анатомией, она подразделяется на следующие виды (направления анатомии): 1) Системная анатомия изучает...
-
Внутреннее строение Мускулатура Мускулатура ракообразных представлена поперечно-полосатой мышечной тканью, как и у всех членистоногих. У них отсутствует...
-
Цитология (греч. "цитос" - клетка, "логос" - наука) - наука о клетках. Цитология изучает строение и химический состав клеток, функции клеток в организме...
-
Механизмы апоптоза - Радиационный апоптоз и некроз клеток облученного организма
Развитие и функционирование многоклеточных организмов подразумевает равновесие между синтезом и распадом молекул, их окислением и восстановлением,...
-
Размеры тела Размеры и форма тела ракообразных широко варьируют. Самые мелкие ракообразные являются паразитами и относятся к группе тантулокарид; их...
Биологические мембраны. - Строение клетки. Биологические мембраны