Тема 2. Плазматическая мембрана.
1. Строение и функции плазматической мембраны.
2. Транспорт веществ через мембрану.
1. Строение и функции плазматической мембраны.Все клеточные мембраны построены по одному принципу и состоят из двойного слоя липидных молекул, в который включены молекулы белка. Такая модель строения мембраны называется жидкостно-мозаичной моделью (предложена Сингером и Николсоном в 1972г).
Липиды мембран.
Мембранные липиды относятся к амфифильным соединениям, имеющим в своем составе и гидрофильные и гидрофобные части.Амфифильный характер липидов мембраны способствует самопроизвольному образованию липидного бислоя, в котором гидрофобные «хвосты» обращены внутрь, а гидрофильные «головки» – наружу.
Двойной липидный слой (бислой) представлен преимущественно 3 основными группами липидов:
1) Фосфолипиды. Подразделяются на 2 группы: глицерофосфолипиды и сфингофосфолипиды.
2) Гликолипиды.
3) Стероиды (холестерол).
Фосфолипиды относят к дестабилизирующим мембрану липидам. Они делают бислой более лабильным, текучим. Увеличивается диффузия через мембрану, повышается вероятность ее разрыва. Гликолипиды с длинными углеводородными цепями, практически лишенными двойных связей, препятствуют перемещению липидов и оказывают тем самым стабилизирующее действие.
В зависимости от температуры холестерол оказывает неодинаковое влияние на свойства мембраны. При высоких температурах он служит препятствием для движения остатков жирных кислот фосфолипидов, стабилизирует мембрану. При низких температурах холестерин имеет обратный эффект – не позволяет мембранам разрушаться при замораживании и определяет жидкостность мембраны. Таким образом, холестерол играет роль регулятора, обеспечивающего оптимальную упаковку липидной части мембраны, необходимую для ее нормальной работы.
|
|
|
Подвижность липидов в бислое:
1) латеральная диффузия – перемещение липидов в пределах одного монослоя параллельно поверхности мембраны;
2) колебания углеводородных цепей;
3) вращение вокруг длинной оси;
4) трансмембранный переход по типу флип-флоп – перемещение липида из одного монослоя в другой. Такой переход осуществляется значительно медленнее и, как правило, с участием белков-переносчиков.
Мембранные белки
В среднем по молекулярной массе белки в мембранах составляют около 50%. Но так как липидные молекулы имеют небольшой размер (около 0,5 нм) и молекулярный вес, их количество по отношению к количеству белковых молекул выше в 50 раз. Поэтому белковые молекулы «вкраплены» в билипидный слой мембраны.
По положению в мембранебелки подразделяются:
|
|
|
1. Интегральные белки полностью погружены в мембрану.
2. Полуинтегральные белки частично полностью погружены в мембрану.
3. Периферические (поверхностные) расположены на поверхности мембраны (большей частью со стороны цитоплазмы).
Белки связываются с мембраной с помощью нековалентных взаимодействий двух типов:
- ионные (осуществляются на уровне полярных голов фосфолипидов, характерны для периферических белков, которые легко выделяются из мембраны).
- гидрофобные (в толще бислоя, характерны для интегральных белков; выделить из мембраны такие белки можно лишь разрушив мембрану).
Белки в бислое лабильны, при этом их подвижность в бислое контролируется липидами.
Побиологической ролимембранные белки условно можно разделить на три группы:
I – белки-ферменты, обладающие каталитической активностью,
II – рецепторные белки,
III – структурные белки.
Плазматическая мембрана выполняет функции:
1) барьерную, ограничивает внутреннее содержимое клетки;
2) транспортную, регулирует транспорт веществ в клетку и из нее.
Барьерно-транспортная функция плазмолеммы клеток животных связана с наличием дополнительного компонента – гликокаликса. Гликокаликс - внешний по отношению к плазматической мембране слой, состоящий из полисахаридных цепочек интегральных белков - гликопротеидов. Слой гликокаликса сильно обводнен, имеет желеподобную консистенцию, что значительно снижает скорость диффузии различных веществ. Здесь же могут находится выделенные клеткой гидролитические ферменты, участвующие во внеклеточном расщеплении полимеров.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 532; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!