Сопрягающие мембраны структура

Все клетки, даже самые простые, имеют мембраны. Мембраны отделяют внутреннее содержимое клетки от окружающей среды, поэтому нарушение целостности мембраны приводит к гибели клетки. Мембраны не только сохраняют молекулы веществ, входящих в ее состав, но и реализуют специфику химического состава клеточной цитоплазмы. С помощью специальных устройств мембрана избирательно выбрасывает из клетки ненужные вещества и поглощает из окружающей среды необходимые. Главные компоненты биологических мембран живых организмов — это сложные липиды. Следует обратить внимание на то, что все сложные липиды, описанные в разд. 9, имеют характерное строение для поверхностно-активных веществ, т. е. две большие неполярные углеводородные группы и полярную часть, способную к образованию водородных связей. Таким образом, эти молекулы способны самопроизвольно агрегировать, образуя в воде бислойные структуры, составляющие основу мембраны. В состав мембранного бислоя входят и молекулы белков, и свободные жирные кислоты. Последние встраиваются в бислой так, что их жирные хвосты погружены внутрь, а полярные группы во внешнюю среду и контактируют с ионами натрия с внешней, а с ионами калия с внутренней стороны бислоя (см. рис. 73). Биологические мембраны не только регулируют обмен веществ в клетке, но и воспринимают химическую информацию из внешней среды с помощью специальных рецепторов. Биологические мембраны обеспечивают иммунитет клетки, нейтрализуя чужие и свои вредные вещества. Они также способны передавать информацию соседним клеткам о своем состоянии. Наконец, совсем недавно было обнаружено, что многие белки-ферменты могут работать только внутри мембраны, запрещая, разрешая или сопрягая ферментативные процессы. [c.407]

В интактных митохондриях дыхательная цепь относительно недоступна для экспериментального анализа Однако путем обработки митохондрий ультразвуком можно получить функционально активные субмитохондриальные частицы - обрывки крист, замкнувшиеся в маленькие пузырьки около 100 нм в диаметре (рис. 7-23). При использовании метода негативного контрастирования на электронных микрофотографиях субмитохондриальных частиц видно, что их наружная поверхность усеяна крошечными шариками, прикрепленными к мембране с помощью ножки (рис. 7-24). В интактных митохондриях эти грибовидные структуры локализованы на внутренней (обращенной к матриксу) стороне внутренней мембраны. Таким образом, субмитохондриальные частипы представляют собой как бы вывернутые наизнанку фрагменты внутренней мембраны поверхности их, ранее обращенные к матриксу, обращены теперь к окружающей среде. В результате на них легко воздействовать теми не проходящими через мембрану веществами, которые в обычных условиях находились в матриксе. При добавлении NADH, ADP и неорганического фосфата эти частицы осуществляют перенос электронов с NADH на О2, сопрягая это окисление с синтезом АТР. Такая бесклеточная система дает возможность вьщелять в функционально активной форме многочисленные белки, ответственные за окислительное фосфорилирование. [c.447]

Для изучения дыхательной цепи, которая в интактных митохондриях малодоступна для экспериментального анализа, митохондрии необходимо было разрушить. Путем обработки митохондрий ультразвуком удалось получить изолированные субмитохондриальные частицы-обрывки крист, замкнувшиеся в пузырьки около 100 нм в диаметре (рис. 9-25). При использовании метода негативного контрастирования на электронных микрофотографиях субмитохондриальных частиц видно, что их наружная поверхность усеяна сферическими выступами диаметром около 9 нм, которые прикреплены к мембране с помощью ножки (рис. 9-26). В интактных митохондриях эти грибовидные структуры-АТР-синтетазные комплексы-находятся на внутренней (обращенной к матриксу) стороне внутренней мембраны. Таким образом, субмитохондриальные частицы представляют собой как бы вьшернутые наизнанку участки внутренней мембраны поверхности их, ранее обращенные к матриксу, обращены теперь к окружающей среде. В результате эти частицы легко досягаемы для метаболитов, которые в нормальных условиях пришлось бы вводить в матрикс. При добавлении NADH, ADP и Pj субмитохондриальные частицы осуществляют перенос электронов с NADH на О2, сопрягая это окисление с синтезом АТР. [c.25]