Головна
Cоціологія || Гуманітарні науки || Мистецтво та мистецтвознавство || Історія || Медицина || Науки про Землю || Політологія || Право || Психологія || Навчальний процес || Філософія || Езотерика || Екологія || Економіка || Мови та мовознавство
ГоловнаМедицина → біохімія
««   ЗМІСТ   »»

ВЛАСТИВОСТІ БІОЛОГІЧНИХ МЕМБРАН

Біологічні мембрани мають властиві їм характерні властивості і особливості. До найбільш важливих властивостей біомембран слід віднести замкнутість, асиметричність, динамічність, виборчий транспорт речовин через мембрану.

Замкнутість мембран. В процесі самозборки ліпідні бішару замикаються самі на себе, що призводить до усунення вільних країв, на яких гідрофобні хвости могли б стикатися з водою. Це призводить до утворення закритих відсіків в клітці (компартментов).

Асиметричність мембран. За хімічним складом зовнішня поверхня мембран відрізняється від внутрішньої. Наприклад, в мембрані еритроцитів фосфатидилхолин і сфингомиелин знаходяться у зовнішній половині бішару, а фосфатіділсерін і фосфатіділетаноламін - у внутрішній. У свою чергу, асиметрія полярних головок призводить також до асиметрії розподілу вуглеводневих хвостів, так як хвости жирних кислот фосфатіділхо- лина і сфінгоміеліна більш насичені, ніж фосфатидилетаноламін і фосфатидилсерина. Отже, плинність внутрішнього моношару буде дещо більше, ніж зовнішнього.

Найбільш асиметрично розподілені в плазматичній мембрані гліколіпіди і глікопротеїни. Вуглеводні частини гликолипидов і глікопротеїнів виходять на зовнішню поверхню, іноді утворюючи суцільне покриття на поверхні клітини - гликокаликс.

Динамічність мембран. Окремі молекули мембранних ліпідів і білків здатні вільно переміщатися в мембрані, т. Е. Вони зберігають здатність до дифузії. Так, молекули ліпідів з високою швидкістю переміщаються в площині мембрани (латеральна дифузія). Вони легко міняються місцями зі своїми сусідами в межах одного моношару приблизно 10 раз в секунду. Молекули білків, так само як і ліпідів, здатні до латеральної дифузії, проте швидкість їх дифузії в кілька разів нижче, ніж молекул ліпідів. Переміщення мембранних білків в латеральної площині може бути обмежена внаслідок тяжіння між функціонально пов'язаними білками і освіти кластерів, що в кінцевому рахунку призводить до їх мозаїчній розподілу в ліпідному шарі.

Крім цього, молекули білків і ліпідів дуже швидко обертаються навколо своїх поздовжніх осей (обертальна дифузія). Перескок ліпідних молекул з одного моношару в інший (шльопанці) здійснюється рідко, а білки, мабуть, до такого перескоку взагалі не здатні. Причина виключно повільного фліп-флопа полягає в його енергетичної невигідності, оскільки необхідно перенести полярну головку молекули ліпіду через гідрофобну область бішару. Рухливість ліпідних молекул тісно пов'язана з фазовими переходами в мембрані, т. е. зміною її стану з рідкокристалічного в кристалічний (або гелевидний). Основним чинником, що викликає фазові переходи мембранних ліпідів, є зміна температури середовища. Значення температури, при якій відбувається перехід даного липида з кристалічного в жидкокристалличне стан (і назад), називається температурою фазового переходу: гель - рідкий кристал (рис. 22.4).

Температура фазового переходу залежить від довжини вуглеводневих ланцюгів, наявності та положення цме-етиленової зв'язку, введення метильних груп в вуглеводневі зв'язку ланцюга ліпідних молекул. Істотно впливають на температуру фазового переходу також відмінності в будові полярних головок, а саме ступінь іонізації полярних груп, присутність у водному середовищі двовалентних катіонів (особливо Са2+).

Особливий вплив на плинність мембрани надає жорстке чотиричленне кільце холестеролу, занурене в ліпідний бішар. У еукаріотів при температурі 37 ° С холестерол обмежує плинність мембрани, а при більш низьких температурах він, навпаки, сприяє підтримці їх плинності, перешкоджаючи злипанню вуглеводневих ланцюгів.

Вплив температури на стан ліпідного бішару

Мал. 22.4. Вплив температури на стан ліпідного бішару: а - гелеве або «кристалічна»; б - жидкокристалличне

Таким чином, температура не є єдиним чинником, що визначає фазовий стан ліпідів. Фазові зміни можуть відбуватися і при постійній температурі за рахунок зміни pH, іонного складу, присутності мембранотропної речовин, а також змін ліпідного складу бислоя. Про важливість фазового стану ліпідів для функціонування мембран свідчать широко відомі факти кореляції між температурою фазового переходу мембранних ліпідів і активністю ряду мембранно-пов'язаних ферментів.

Виборча проникність мембран. Це властивість забезпечує регуляцію транспорту в клітину необхідних молекул, а також видалення з клітини продуктів метаболізму, т. Е. Активний обмін клітини і її органел з навколишнім середовищем. Виборчий транспорт необхідний також для підтримки трансмембранного градієнта іонів, служить основою всіх біоенергетичних механізмів, визначає ефективність процесів рецепції, передачі нервового збудження і т. П.

  1. Всмоктування харчових речовин в тонкому кишечнику - вікова анатомія і фізіологія. Т.2 опорно-рухова і вісцеральні системи
    Всмоктування харчових речовин відбувається за допомогою спеціальних клітин стінки тонкого кишечника - ентероцитів , розташованих на поверхні численних ворсинок. У тонкому кишечнику всмоктується більше 80% води і іонів Na + , До + , СГ, НСО3 (рис. 11.18). У верхньому відділі тонкого кишечника
  2. Вроджена діяльність організму, класифікації форм поведінки - фізіологія вищої нервової діяльності та сенсорних систем
    В результаті вивчення даного розділу студент повинен: знати різні класифікації форм поведінки і рефлексів; стадії протікання орієнтовною реакції; особливості інстинктивного поведінки; значення орієнтовного рефлексу для організму; «Нервову модель стимулу» Е. II. Соколова; вміти зобразити схему
  3. Вплив різних чинників на хімічну рівновагу - біохімія людини
    Принцип Ле Шательє. Рівняння ізотерми реакції (5.19) дозволяє прогнозувати зміну константи швидкості реакції і відповідно зсув рівноваги при зміні концентрації певної речовини або температури. Якщо в систему зі сталим хімічним рівновагою додати будь-якої з реагентів, наприклад А, то концентрація
  4. Вплив концентрації реагенту на швидкість реакції, закон діючих мас для швидкості - біохімія людини
    Вивчення різних кінетичних кривих (рис. 10.2) показує, що швидкість зменшення концентрації реагенту з часом падає. Дійсно, тангенс нахилу дотичній кривих з часом зменшується, а отже, зменшується пропорційна йому швидкість. Спостережуване падіння швидкості, очевидно, пов'язано зі зменшенням
  5. Вогнищева вузлова гіперплазія - факультетська хірургія
    Вогнищева вузлова (фокально-нодулярна) гіперплазія - доброякісне новоутворення, що характеризується локальної гіперплазією печінкової паренхіми з фіброзними прошарками. Найчастіше виявляється у жінок, при цьому відзначається зв'язок з вживанням гормональних контрацептивів і підвищенням рівня
  6. Внутрішньосудинні втручання - факультетська хірургія
    На першому етапі ендоваскулярного втручання під місцевою анестезією здійснюють пункцію артерії (вени), потім за допомогою обмінної методики Сельдингера роблять катетеризацію судини. Найбільш традиційний доступ для неї - стегновий. В останні роки для проведення внутрішньосудинних маніпуляцій
  7. Внутрішньоклітинний обмін амінокислот, внутрішньоклітинний протеоліз - біохімія частина 2.
    Амінокислоти в організмі насамперед використовуються для синтезу білків і пептидів. Крім цього, ряд амінокислот служать попередниками для утворення сполук непептідние природи: пуринових і піримідинових основ, біогенних амінів, порфіринів (в тому числі гема), нікотинової кислоти, креатину,
  8. Властивості ферментів - біохімія
    Специфічність дії. Ще в кінці XIX і на початку XX століття було встановлено, що здатність того чи іншого ферменту каталізувати перетворення певного речовини (субстрату) залежить від природи як ферменту, так і субстрату. Висока виборча здатність взаємодії ферменту з компонентами біологічної
© 2014-2021  ibib.ltd.ua