Клеточная поверхность, липиды

Липиды клеточной поверхности [c.550]

Суммарное количество клеточных липидов, получаемое при культивировании микроорганизмов на средах с углеводородами, значительно возрастает. Углеводороды стимулируют синтез липидов, перед началом использования углеводородов из среды содержание липидов в клетке удваивается. Это связано с механизмом потребления субстрата, так как клеточные липиды играют важную роль в ассимиляции углеводородов, аккумуляции липофильных субстратов. Липиды играют роль растворителя в транспорте парафинов от клеточной поверхности до места энзиматического действия. [c.355]

Окаймленные ямки распределены на поверхности клеток более или менее случайным образом, так что поглощение плазматической мембраны (липиды вместе со специфическими белками-рецепторами) имеет место по всей клеточной поверхности. В неполяризованных клетках поглощенные участки мембраны возвращаются также случайным образом на поверхность клетки. Однако в поляризованных клетках, напри- [c.419]

Д. Н. Насонов, изучая секреторные клетки желез у животных объектов, выявил связь между аппаратом Гольджи и продуктами секреции. Однако у растений мало секреторных клеток и, по-видимому, участие в секреции не единственная функция аппарата Гольджи. Считают, что в аппарате Гольджи протекают лишь окончательная сборка и упаковка секретируемых веществ. Первые этапы сборки идут на мембранах эндоплазматической сети с участием рибосом. В аппарате Гольджи выявлены ферменты, связанные с синтезом полисахаридов и липидов. Есть данные, указывающие на определенную роль этой органеллы в образовании клеточной перегородки после деления и участии в обособлении ядовитых веществ, попавших в клетку извне, в образовании слизей и муцинов. Возможно, аппарат Гольджи представляет своеобразное мембранное депо клетки, поставляя мембраны для процесса транспорта веществ, клеточной поверхности, лизосом и других структур. Высокая его активность отмечена у растений в растущей пыльцевой трубке. [c.125]

Однако эти трудности не являются камнем преткновения. Наоборот, они направляют исследования на выяснение интимных механизмов взаимодействия искусственных и клеточных мембран, на выяснение механизмов изменения активности биологически важных мембранных комплексов под влиянием экзогенных липидов, механизмов изменения поведения и функций клеточной поверхности и поверхности мембранных ультраструктур клеток. Особое значение имеют исследования возможности липосом пересекать барьеры во внесосудистое пространство, что опять-таки может быть решено через изучение механизмов взаимодействия, контактов, слияния и реконструкции мембранных систем. [c.145]

Плазматические мембраны клетки-не статические структуры. В подвижных клетках, например культивируемых фибробластах, новые участки липидного бислоя обычно добавляются к плазматической мембране путем экзоцитоза в том конце клетки, который находится впереди по ходу движения, тогда как старые участки липидного бислоя изымаются путем эндоцитоза почти по всей клеточной поверхности (рис. 6-8). Этот процесс создает направленный поток липидов от передней границы клетки со скоростью около 1 мкм в минуту. Белки, распределение которых в мембране продолжает быть случайным, должны достаточно быстро диффундировать, чтобы противостоять такому потоку, иначе они соберутся в хвостовой части клетки. Оценки скорости диффузии белков в плазматической мембране дают величину от 10 до 10 см /с при 37°С. Достаточны ли такие скорости диффузии для поддержания равномерного распределения белков в мембране [c.55]

В плазматических мембранах всех эукариотических клеток большинство белков, расположенных на поверхности клетки, а также некоторые липидные молекулы наружного липидного монослоя ковалентно связаны с олигосахаридными цепями. Некоторые плазматические мембраны содержат молекулы интегральных протеогликанов, в которых несколько полисахаридных цепей ковалентно сшиты с трансмембранным белком или связанным с липидами коровым белком Хотя функция углеводов клеточной поверхности пока непонятна, представляется вероятным, что по крайней мере некоторые из них принимают участие в процессах межклеточного узнавания и узнавания между клеткой и матриксом [c.379]

В неполяризованных клетках белки и липиды, по-видимому, автоматически переносятся от ЭР и аппарата Гольджи к клеточной поверхности 77 [c.531]

Строение клеточной мембраны показано на рис. 45. Мембрана состоит из липидного бислоя /, полярные группы 2 которого обращены наружу (липиды — макромолекулы, образованные из молекул жирных кислот). На внешних поверхностях мембраны адсорбирован первичный слой 3 белковых молекул, взаимодействие которых друг с другом придает мембране механическую устойчивость и прочность. Мембраны пронизаны особыми липопротеиновыми (комплекс липидов и белков) каналами 4, при помощи которых, по-видимому, осуществляется селективный ионный транспорт. Раствор внутри клетки содержит относительно большие концентрации ионов К+ и низкие концент- [c.138]

Строение клеточной мембраны показано на рис. 1.13. Мембрана состоит из липидного бислоя /, полярные группы 2 которого обращены наружу (липиды — макромолекулы, образованные из молекул жирных кислот). На внешних поверхностях мембраны ад- [c.158]

Все рассмотренные методы позволяют получать черные пленки, представляющие собой липидный бислой с непременным содержанием углеводорода. Бимолекулярный липидный слой в клеточной мембране не содержит подобных растворителей. Поэтому рядом автором были предприняты попытки получения черных пленок, состоящих только из липидов В связи с этим следует отметить оригинальный метод, предложенный японскими исследователями [ 64] и получивший дальнейшее развитие в работах [ 65, 661. На поверхности воды в лэнгмюровской ванне формируют монослой ли- [c.70]

Ранее мы рассмотрели способы, при помощи которых белковые субъединицы могут соединяться друг с другом, образуя замкнутые олигомеры и длинные опирали. Другой чрезвычайно важный способ упаковки белков и липидов приводит к образованию пластинчатых структур, или мембран [1—10], которые с молекулярной точки зрения можно рассматривать как практически безграничные двумерные поверхности. Эта глава посвящена строению, химическим свойствам и функциям биологических мембран, а также клеточных стенок бактерий, грибов и растений. [c.337]

Имеются многочисленные доказательства того, что основной функцией сфинголипидов является их участие в передаче сигналов с наружной поверхности клетки в ее внутреннее пространство. Структура этих молекул и их локализация отвечают этой функции сфинголипиды состоят из липофильной (церамид) и гидрофильной (углеводной) частей (рис. 2.12). Это позволяет им с помощью церамида прочно закрепляться в липидной фазе клеточной мембраны и вместе с тем взаимодействовать с окружающей полярной средой. Молекулы сфинголипидов ориентированы исключительно наружу, и со стороны цитоплазмы мембрана, по-видимому, не содержит их углеводных остатков. Разнообразие углеводных частей сфинголипидов делает эти липиды носителями специфичности и информации. [c.45]

В состав клеточных мембран входят в основном белки и липиды, среди- которых преобладают фосфолипиды, составляющие 40—90 % от общего количества липидов в мембране. Строение биомембраны интенсивно изучается в настоящее время. В одной из моделей клеточная мембрана рассматривается как липидный бислой. В таком бислое углеводородные хвосты липидов за счет гидрофобных взаимодействий удерживаются друг возле друга в вытянутом состоянии во внутренней полости, образуя двойной углеводородный слой. Полярные группы липидов располагаются на внешней поверхности бислоя (рис. 14.2). [c.466]

В составе клеточной стенки грамположительных эубактерий в небольших количествах также найдены полисахариды, белки и липиды. Для полисахаридов и липидов показана возможность ковалентного связывания с макромолекулами клеточной стенки в отличие от белков, которые (у тех видов, где имеются) формируют на ее внешней поверхности отдельный слой. [c.32]

Клетки являются определенными структурными единицами, содержащими белки, нуклеиновые кислоты и ряд более простых химических веществ, которые отделены от окружающей среды и близлежащих клеток клеточной мембраной, легко проницаемой только для очень маленьких незаряженных частиц. Такая мембрана состоит главным образом из специализированных гидрофобных молекул — липидов, в первую очередь из фосфолипидов и ряда белков, участвующих в обмене веществ, энергии и информации между клеточным содержимым и окружающей средой. Механическая прочность фосфолипидной мембраны невысока, и внешняя поверхность большинства клеток растений и бактерий защищена специальной клеточной стенкой, построенной из полисахаридов или комплекса полимерных соединений, содержащих как полисахариды, так и полипептидные цепи — протеогликаны. Область науки, изучающая клетки, их структуру и функции, традиционно называлась Цитология. В настоящее время ее чаще всего называют Клеточной биологией. [c.20]

Липид А — главным образом дисахарид, состоящий из двух остатков В-глюкозамина, к одному из гидроксилов которого присоединен кор, а остальные гидроксилы и обе аминогруппы ацилированы высшими жирными кислотами, что и придает фрагменту высоко гидрофобный, липидный характер. Благодаря этому липидный фрагмент липопо-лисахарида погружен (можно было бы сказать, растворен или, еще точнее, вплавлен) в липидную мембрану клетки, что и обеспечивает прочную связь всей молекулы с клеточной поверхностью. Остальная часть молекулы, полисахаридная и, следовательно, высоко гидрофильная, обращена в водную среду, окружающую бактериальную клетку. [c.46]

Строение и подвижность полярных липидов, не относящихся к фосфолипидам, изучены мало, однако выяснено, что они также способны к фазовому переходу типа гель — жидкие кристаллы [8]. Гликолипиды образуют бислои, толщина и площадь которых (в пересчете на молекулу) сходны с таковыми для фосфолипидов. Интересно отметить, что температура фазового перехода экстрагированных из мозга мясного скота цереброзидов составляет около 70 °С из-за преобладания в них 24 0- и 24 1-алкильных цепей физиологическое значение такой высокой температуры фазового перехода не очень понятно. Температуры фазового перехода моно-и дигалактозилглицериноБ из хлоропластов, напротив, лежат ниже 0°С и, следовательно, при физиологической температуре эти липиды находятся в жидкокристаллической фазе. Разнообразие остатков, находящихся в области полярных головок гликолипидов, должно влиять на свойства клеточных поверхностей например, групповая специфичность крови связана с гликопротепнами и гли-колипидами мембраны эритроцитов. [c.118]

Это кажется несколько неожиданным и непонятным лишь тому, кого интересует только структурная картина. Но ведь большинство электронных микроскопистов — это медики и биологи, а они отлично помнят время, когда в самом разгаре были исследования но так называемой проницаемости,— это период примерно с 1920 по 1935 г. Под проницаемостью в данном случае понимают прохождение веществ через мембрану. Проницаемость характеризует способность мембраны пропускать через себя различные (растворенные) вещества. На основании бесчисленных экспериментов с самыми различными веществами и на самых разных типах клеток было выяснено, что малые молекулы усваиваются живой клеткой быстрее, чем большие, и что вещества, растворимые в воде, но нерастворимые в жирах и жироподобных растворителях (так называемые липо-фильные растворители), проникают в клетку медленнее, чем те, которые хорошо растворяются в жирах липидах). Здесь нет надобности вдаваться в подробности, для нас сейчас важен только главный принцип. Мембраны, которые контролируют прохождение различных веществ через клеточную поверхность (т. е. через нлазмалемму), содержат [c.207]

Липидные компоненты клеточных мембран. Липиды, содержащиеся в мембранах, являются амфифильными молекулами. Они имеют гидрофобную часть (длинные углеводородные цепи) и компактные гидрофильные группы. Амфифильные молекулы проявляют тенденцию к агрегации, причем полярные гидрофильные группы располагаются на поверхности раздела водной и гидрофэбной фазы, образованной углеводородными радикалами. [c.236]

В принципе тот же неизбирательный поток может доставлять к клеточной поверхности грансмембранные белки и липиды, которые утратили сигналы сортировки. Он может также переносить белки, предназначенные для секреторных пузырьков, от ЭР к концу аппарата Гольд-жи. ведь специфические сигналы, отличающие эти белки от белков, направляющихся к плазматической мембране, требуются только в транс-сети Гольджи. Возможно, для того, чтобы белок остался в ЭР или аппарате Гольджи. необходим специальный механизм сортировки ( см. разд. 8.Г5). Полученные недавно данные о том. что некоторые постоянные белки ЭР (включая BIP и протеиндисульфидизомеразу) содержат сигнальный пептид, ответственный за их пребывание в ЭР (см. разд. 8.L7). подтверждают этот общий взгляд на транспорт белков внутри клетки. [c.78]

Все известные нейромедиаторы, а также большинство гормонов и локальных химических медиаторов водорастворимы. Есть, однако, исключения, и они образуют отдельный класс сигнальных молекул. Важными примерами служат сравнительно плохо растворимые в воде стероидные и гиреоидные гормоны, которые переносятся кровью в виде растворимых комплексов со специфическими белками-переносчиками. С таким различием в растворимости связаны фундаментальные различия в механизмах действия этих двух классов молекул на клетки-мишени. Водорастворимые молекулы слишком гидрофильны, чтобы прямо приходить через липидный бислой плазматической мембраны поэтому они связываются со специфическими белковыми рецепторами на клеточной поверхности. Напротив, стероидные и тиреоидные гормоны растворимы в липидах и, отделившись от белка-носителя, могут легко проникать через плазматическую мембрану клетки-мишени. Эти гормоны связываются с белковыми рецепторами внутри клетки (рис. 12-7). [c.346]

Во взрослых клетках, которые имеют вакуоли, на внутренней поверхности цитоплазмы, граничащей с клеточным соком, также образуется обогащенный липидами внешний слой, аналогичный плазмалемме одновременно содержащиеся в клеточном соке липиды скапливаются возле поверхности вакуоли, которая граничит с цитоплазмой. Поэтому тонопласт богаче липидами, чем мезоплазма. Структура цитоплазмы чрезвычайно подвижна, и имеющиеся в ней вещества непрерывно вступают во взаимодействие как друг с другом, так и с органическими веществами или минеральными солями, которые поступают в клетку или вырабатываются цитоплазмой. Так, под влиянием сахара ее структура может из золя перейти в гель. [c.54]

Для изучения иммунологических реакций на молекулярном уровне необходимо создание модельных антигенных систем, в которых молекулы-мишени с известными химическими свойствами взаимодействуют с клетками иммунной системы. В случае антигенов клеточных поверхностей модельная система может включать вместо клеток искусственные носители — липосо-мы. Поскольку мембранные белки обычно нерастворимы в воде, с ними работают только в присутствии детергентов, которые способствуют солюбилизации белков, эффективно заменяя липидное окружение. В связи с тем что детергенты токсичны по отношению к живым клеткам, перед проведением опытов на клетках их необходимо удалять. После удаления детергентов в присутствии липидов могут формироваться искусственные мембраны. Когда мембранные белки включаются в образующиеся таким образом липидные пузырьки, они имитируют клеточные антигены и эффективно стимулируют иммунные реакции. [c.150]

Другой механизм воздействия в гомеопатии может быть связан с воздействием лекарственных препаратов на рецепторы организма за счет изменения пространственных структур и связей в их составе, влияния на структуру воды в околорецепторном пространстве, изменения микровязкости мембранных липидов, определяющих перемещение рецепторов по клеточной поверхности и проведение сигнала от рецептора в гл ь клетки к ее эффекторным системам. Среди [c.403]

Вирусы, созревающие на клеточной поверхности путем почкования, а также вирусы, не содержащие липидов, встраивающие свои белки в клеточную поверхность, делают зараженные клетки чувствительными к лизису, осуществляемому клеточными или гуморальными механизмами. Важнейшим среди них является индукция цитотоксических Т-клеток, распознающих антиген в комплексе с антигенами гнстосовместимости класса I [34]. Показано, что у человека и животных этот механизм относится к числу важных факторов, содействующих выздоровлению [94, 150, 202]. Специфически сенсибилизированные Т-клетки при взаимодействии с клетками, зараженными вирусом, выделяют у-интерферон, который также, вероятно, содействует выздоровлению [117]. Цитофильные антитела могут служить оружием лейкоцитов при осуществлении антителозависимой клеточной цитотоксичности (АЗКЦ). Установлено, что эта реакция играет важную роль в резистентности новорожденных мышей к заражению вирусом герпеса [80]. Антитела вместе с комплементом лизируют зараженные вирусом клетки значение этого феномена становится ясным из следующего наблюдения мыши с дефектной или истощенной системой комплемента проявляют повышенную чувствительность к некоторым экспериментальным вирусным инфекциям [63, 64]. [c.148]

Синтетические катионные липиды и липосомы, полученные на их основе, в настоящее время признаны перспективными системами доставки функциональных генов. Положительный заряд на поверхности частиц обеспечивает слияние с отрицательно заряженными клеточными мембранами. Катионные липосомы нейгрализуют отрицательный заряд цепи ДНК, делают более компактной ее пространственную структуру и способствуют эффективной конденсации. [c.159]

Предприняты попытки встраивания молекул пигмента в искусственные системы и повыщения эффективности их использования. В частности, растущие бактерии Н. каЬЫит переносят в мелкие водоемы с высокой концентрацией КаС1 и других минеральных солей, в которых исключается загрязнение. У некоторых щтаммов половина клеточной мембраны покрыта пурпурным пигментом, и из 10 л бактериальной культуры можно получить 0,5 г пурпурных мембран. В таких биомембранах содержится до 100000 молекул родопсина. Биомембраны фиксируют на особой подложке, которая должна обладать всеми свойствами, необходимыми для обеспечения тока протонов, а не других ионов. В частности, для этих целей вполне пригодны пористые подложки, пропитанные липидами, которые, сливаясь с мембраной, сплощным слоем покрывают поверхность фильтра. Мембранные фрагменты можно смещивать и с акриламидом с образованием геля. Вместо создания плотных слоев молекул бактериородопсин и липиды могут создавать протеолипосомы, которые встраивают в структуры, обеспечивающие эффективное перекачивание протонов. [c.27]

В 1971 г. Ф. Сенгер и Г. Николсон предложили жидкостно-мозаичную модель биомембран, согласно которой мембраны представляют собой жидкокристаллические структуры, в которых белки могут быть не только на поверхности мембран, но и пронизывать их насквозь. В этом случае основой мембраны является липидный бислой, в котором углеводородные цепи фосфолипидов находятся в жидкокристаллическом состоянии, и с этим бислоем связаны белки двух типов периферические и интегральнь1е. Первые - гидрофильные, связаны с мембранами водородными и ионными связями и могут быть легко отделены от липидов при промывании буфером, солевым раствором или при центрифугировании. Вторые белки - гидрофобные, находятся внутри мембраны и могут быть выделены только после разрушения липидного слоя детергентом (процесс солюбилизации мембран), например, додецилсульфатом натрия, ЭДТА, тритоном и др. Интегральные белки, как правило, амфипатические, т.е. своей гидрофобной частью они взаимодействуют с жирными кислотами, а гидрофильной частью - с клеточным содержимым. Интегральные белки часто являются гликопротеидами, которые синтезируются в аппарате Гольджи, глико-зилируются в мембране и содержат много гидрофобных АК и до 50% спиральных участков. Эти белки перемещаются внутри липидного бислоя со скоростью, сравнимой с перемещением в среде, имеющей вязкость жидкого масла ( море липидов с плавающими айсбергами белков ). [c.107]

Содержание липидов в клеточной стенке дрожжей составляет от 1 до 10% общего количества биомассы. Фракцию липидов образуют жирные кислоты, фосфолипиды, стеролы. Обычно липидные молекулы ориентированы перпендикулярно по отношению к поверхности клетки и образуют гидрофобные микроканалы, которые, возможно, играют важную роль в транспорте водонерастворимых веществ, например в проникновении парафина в клетку. Существует мнение, что компоненты клеточной стенки влияют на окраску препаратов микроорганизмов по Граму. В зависимости от того, окрашивается после этой обработки соответствующая культура или нет, все микроорганизмы делят на грамположительные (окрашиваются) или грамотрицательные (не окрашиваются). Очень важными компонентами клеточной стенки, влияющими на проницаемость, являются тейхоевые кислоты— полимеры, образуемые рибофосфатами либо глицерофосфатами. [c.15]

Эндоплазматическая сеть представляет собой мембранное образование, которое в виде мелких канальцев или пузырьков локализуется в любом месте цитоплазмы. Обычно она связана с цитоплазматической мембраной и нуклеолеммой. Эндоплазматическая сеть содержит около 50% липидов. Своей обширной мембранной поверхностью это образование в клеточной цитоплазме как бы изолирует и локализует различные ферментные системы, которые катализируют синтез липидов, углеводов и других веществ. [c.18]

Плазменные липопротеины (ЛП)—это сложные комплексные соединения, имеющие характерное строение внутри липопротеиновой частицы находится жировая капля (ядро), содержащая неполярные липиды (триглицериды, эстерифицированный холестерин) жировая капля окружена оболочкой, в состав которой входят фосфолипиды, белок и свободный холестерин. Толщина наружной оболочки липопротеиновой частицы (ЛП-частица) составляет 2,1—2,2 нм, что соответствует половине толщины липидного бислоя клеточных мембран. Это позволило сделать заключение, что в плазменных липопротеинах наружная оболочка в отличие от клеточных мембран содержит липидный монослой. Фосфолипиды, а также неэсте-рифицированный холестерин (НЭХС) расположены в наружной оболочке таким образом, что полярные группы фиксированы наружу, а гидрофобные жирно-кислотные хвосты —внутрь частицы, причем какая-то часть этих хвостов даже погружена в липидное ядро. По всей вероятности, наружная оболочка липопротеинов представляет собой не гомогенный слой, а мозаичную поверхность с выступающими участками белка. Существует много различных схем строения ЛП-частицы. Предполагают, что входящие в ее состав белки занимают только часть наружной оболочки. Допускается, что часть белковой молекулы погружена в ЛП-частицу глубже, чем толщина ее наружной оболочки (рис. 17.4). Итак, плазменные ЛП представляют собой сложные надмолекулярные комплексы, в которых химические связи между компонентами комплекса носят нековалентный характер. Поэтому применительно к ним вместо слова молекула употребляют выражение частица . [c.574]

При недостатке в среде О2 в ЦПМ галобактерий индуцируется синтез хромопротеина — бактериородопсина, белка, соединенного ковалентной связью с Сзо-каротиноидом ретиналем (рис. 104, А). Свое название хромопротеин получил из-за сходства с родопсином — зрительным пигментом сетчатки позвоночных. Оба белка содержат в качестве хромофорной группы ретиналь, различаясь строением полипептидной цепи. Бактериородопсин откладывается в виде отдельных пурпурных областей (блящек) на ЦПМ красного цвета, обусловленного высоким содержанием каротиноидов. При выращивании клеток на свету в условиях недостатка О2 пурпурные участки могут составлять до 50 % поверхности мембраны. В них содержится от 20 до 25 % липидов и только один белок — бактериородопсин. При удалении из среды солей клеточная стенка растворяется, а ЦПМ распадается на мелкие фрагменты, при этом участки мембраны красного цвета диссоциируют, а пурпурные бляшки сохраняются и могут быть получены в виде отдельной фракции. [c.419]

Мембранология как самостоятельная наука, изучающая строение, свойства, механизмы функционирования биологических мембран, сформировалась сравнительно недавно (1950—1970 гг.). Однако сам термин мембрана используется вот уже почти 150 лет для обозначения клеточной фаницы, служащей, с одной стороны, барьером между содержимым клетки и внешней средой, а с другой — полупроницаемой перегородкой, через которую могут проходить вода и растворенные в ней вещества. Однако мембраны представляют собой не только статически организованные поверхности раздела. Быстрое развитие биохимии мембран и прежде всего широкое исследование мембранных белков и липидов обусловили прогресс в понимании структуры и функций биологических мембран. [c.301]

Трехслойная структура наблюдалась на фиксированных срезах многих биологических мембран. Основываясь на этом морфологическом сходстве, Дж. Д. Робертсон в 1959 г. предположил, что все клеточные мембраны — как плазматические, так и внутриклеточные — построены по единому принципу, и высказал концепцию унитарной (или единообразной) мембраны. В целом модель, предложенная Дж. Д. Робертсоном в 1960 г. (рис. 314), во многом сходна с классической моделью Дж. Даниелли основу мембраны составляет липидный бислой, а ее нелипидные компоненты (прежде всего бе.юк) в полностью развернутой конформации лежат на поверхности бислоя, связываясь с липидами электростатически и за счет гидрофобных взаимодействий. Однако в модели Робертсона нашла отражение еще одна важная структурная особенность мембраны — ее асимметрия. [c.582]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология