Клеточная модель строения

Рис. 1.4. Модель строения клеточной стенки грамотрицательных бактерий

Рис. 1.2. Модель строения клеточной стенки грамотрицательных бактерий (по Г. Шлегелю)

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 настоящее время общепризнанной моделью строения клеточной мембраны является [c.580]

Цитоскелет образует многочисленные контакты с клеточной мембраной предполагается, что с цитоскелетны-ми элементами взаимодействуют определенные мембранные белки. Согласно простейшей модели строения мембраны, в липидном бислое плавают мембранные белки — подобно айсбергам в липидном море. Если бы такая модель соответствовала действительности, подвижность липидов и белков можно было бы предсказать с помощью физической химии. Изучение клеток показывает, однако, что только поведение липидов отвечает предсказаниям. Существенная доля (10—80%) мембранных белков вообще не обладает латеральной подвижностью, а те белки, которые все-таки движутся, делают это в 10—100 раз медленнее, чем предсказано. Латеральная подвижность мембранных белков усиливается под действием факторов, нарушающих связь цитоскелета с плазматической мембраной, из чего следует, что многие мембранные белки взаимодействуют с цитоскелетом — либо непосредственно, либо через другие белки мембраны [154]. Характер взаимодействия мембраны с цитоскелетом может изменяться во время развития организма. В мышечных клетках на самых ранних стадиях развития холинорецепторы движутся свободно. Позднее доля неподвижных белков увеличивается за счет обра- [c.86]

Модель строения клеточной стенки бактерий [c.16]

На рис. 94 схематически представлена модель строения клеточной мембраны, получившая, пожалуй, наиболее широкое признание. В этой модели одни из белков погружены в липидную [c.291]

В противоположность данной общепринятой концепции о строении лигнина, как о результате случайного сочетания его предшественников, существуют и гипотезы упорядоченного строения из повторяющихся звеньев, позволяющие говорить о степени полимеризации (СП) лигнина. Подобная модель лигнина была предложена Форсом [75, 76, 77 ] на основании результатов фракционирования лигносульфонатов. Эта модель представляет лигнин в виде упорядоченной системы с СП 18. Однако доказанная неоднородность лигнина, морфологические аспекты внедрения лигнина в полисахаридную структуру в клеточной стенке и неоднородность выделенных лигнин-полисахаридных комплексов (см. 6.5) свидетельствуют в пользу представления о неупорядоченном строении макромолекул лигнина. [c.119]

Особенным постоянством обладает мембрана. В разрезе она всегда представляется линией примерно одинаковой толщины от 75 до 100 А. Молекулярное строение таких элементарных мембран, по-видимому, соответствует модели, в которой двойной слой липидных молекул с обеих гидрофильных сторон покрыт протеиновыми слоями. Элементарные мембраны образуют в цитоплазме, например, капиллярную частично разветвленную структуру, называемую эндоплазма-тическим ретикулумом. Эта капиллярная система плазматического ретикулума связана частично с мембраной ядра, частично с мембраной самой клетки. Отсюда видно, что клеточная оболочка (которая состоит из внутренней и внешней мембран) обладает порами, которые служат обмену между [c.289]

О.Варбурга по изучению окислительной активности биокатализаторов и их роли в процессах клеточного дыхания с помощью так называемой угольной модели" (133). С ее помощью Варбург пытался установить роль железа в катализе биологических окислительных процессов. Подобные эксперименты вообще были чрезвычайно распространены прн изучении суммарных каталитических эффектов и биологических окислительных процессов. Работы по изучению активных группировок, входящих в состав ферментов и коферментов, позволили накопить материал, на основании которого можно было экспериментировать с моделями, обладающими определенным строением и включающими в состав своих молекул определенные активные группировки. Этот путь открывал интересные перспективы и для выяснения строения еше не изученных ферментов и коферментов, и для сравнительных исследований тех коферментов, строение которых уже было установлено и подтверждено синтезом. [c.150]

Плазмалемма обращена одной своей стороной к клеточной стенке, а другой — к цитоплазме обе эти оводненные структуры контактируют, как принято считать, с гидрофильными, заряженными участками мембран. Поскольку белки содержат больше заряженных групп, чем липиды, в первых моделях мембран предполагалось, что плазмалемма состоит из двух наружных белковых слоев (две темные линии на рис. 2.3) и одного липидного слоя между ними. Такая модель мембранной структуры оставалась общепризнанной до начала 1970-х гг., когда были получены некоторые новые данные и стало ясно, что модель нуждается в пересмотре. Несовместимыми с этой моделью сэндвича оказались, например, данные электронной микроскопии, полученные методом замораживания — травления. Исследуемую ткань сначала замораживают в жидком азоте, а затем раскалывают тупым микротомным ножом, так что скол проходит в плоскости, параллельной поверхности мембраны (рис. 2.6). После этого образец выдерживают под вакуумом для возгонки льда (сублимации). Эта процедура и называется травлением. Затем образец напыляют углем или металлом, чтобы выявить детали строения обнажившейся поверхности. Полученная таким образом реплика (копия) поверхности препара- [c.29]

Результаты, полученные этими и некоторыми другими методами, дали возможность предположить, что мембраны имеют мозаичное строение и состоят из липидного матрикса, в который в разных местах вкраплены белки (рис. 2.8). Такая модель учитывает, что не все участки белковой молекулы гидрофильны, а липиды не полностью гидрофобны. Согласно этой модели, заряженные (полярные) группы белковых и липидных молекул находятся на наружной поверхности мембраны, в контакте с клеточной водой, а незаряженные (неполярные) группы образуют внутреннюю гидрофобную часть мембраны. Предполагается также, что одни белки непрочно прикреплены к наружной поверхности мембраны, тогда как другие (так называемые интегральные белки) пронизывают всю толщу мембраны. К такому заключению приводят биохимические эксперименты они показывают, что часть белков легко отделяется от мембран, а отделение других оказывается возможным лишь после полного распада мембранной структуры. [c.31]

Одним из пс-рвых шагов при движении к высшим уровням было выяснение принципов строения наследственного механизма, объединяемого под названием генома клетки. Для простейших организмов и бактерий — прокариотов (то есть не имеющих сформированного клеточного ядра) уже имелась разработанная схема строения генома. Хорошо обоснованная модель структуры генома высших организмов (так называемых эукариотов, то есть обладающих нормальным, полноценным ядром) была предложена Г. Георгиевым и получила ныне широкое признание. [c.171]

Представления о сходстве строения жидкостей и кристаллов наиболее последовательно развиваются в ячеечной модели жидкостей. Квазикристалличность здесь понимается в том смысле, что колебания атомов или молекул жидкости происходят только в определенном объеме ( клетке ), предоставленном частице ее ближайшими соседями. Этот объем, который формально можно отождествить С узлом кристаллической решетки, превышает собственный объем частицы на величину так называемого свободного объема . Явление самодиффузии (см. гл. V) в этой модели объясняется смещением центра колебаний частицы вместе со смещениями соседних часгиц в процессе теплового движения. Многие исследователи отмечают, что клеточная модель приписывает жидкостям значительно большую степень упорядоченности по сравнению с реально существующей. Тем не менее количественные соотношения, вытекающие из этой модели, во многих случаях удовлетворительно согласуются с экспериментом. С повышением температуры, когда ослабляется упорядоченность структуры и возрастает вероятность перескока частицы из одной ячейки в другую, расхождение эксперимента с предсказаниями теории существенно возрастает. [c.41]

Однако мембрана - это не только липидный бислой. Имелись экспериментальные данные, которые свидетельствовали о том, что биологическая мембрана состоит и из белковых молекул. Например, при измерении поверхностного натяжения клеточных мембран было обнаружено, что измеренные значения коэффициента поверхностного натяжения значительно ближе к коэффициенту поверхностного натяжения на границе раздела белок-вода (около 10 Н/м), нежели на границе раздела липид-вода (около 10" Н/м). Эти противоречия экспериментальным результатам были устранены Даниелли и Девсоном, предложившими в 1935 г. так называемую бутербродную модель строения биологических мембран, которая с некоторыми несущественными изменениями продержалась в мембранологии в течение почти 40 лет. Согласно этой модели мембрана - трехслойная. Она образована двумя расположенными по краям слоями белковых молекул с липидным бислоем посередине образуется нечто вроде бутерброда липиды, наподобие масла, между двумя ломтями белка. [c.11]

Несмотря на большие трудности, современная биофизика достигла крупных успехов в объяснении ряда биологических явлений. Мы узнали многое о строении и свойствах биологически функциональных молекул, о свойствах и механизмах действия клеточных структур, таких, как мембраны, биоэнергетические органоиды, механохимические системы. Успешно разрабатываются физико-математические модели биологических процессов, вплоть до онтогенеза и филогенеза. Реализованы общетеоретические подходы к явлениям жизни, основанные на термодинамике, теории информации, теории автоматического регулирования. Все эти вопросы будут с той или иной степенью детализации рассмотрены в книге. При этом, в соответствии с пониманием биофизики как физики явлении жизни, мы будем исходить из физических закономерностей, а не из физиологической классификации. Так, например, рецепция внешних воздействий органами чувств рассматривается в различных разделах книги — зрение в главе, посвященной фотобиологическим явлениям, слух и осязание в связи с механохпмическими процессами, обоняние — в связи с физикой молекулярного узнавания. [c.10]

Примером эволюционно первой формы жизни, имеющей нервную систему, является гидра (Нуйго)—маленький полип, живущий в пресной воде. Организм гидры состоит из двух клеточных слоев, эктодерма и эндодерма, и имеет только пять типов клеток, включая нервные клетки. Вследствие такого простого строения гидра стала подходящей моделью для исследования дифференциации и развития [7]. Были выделены молекулы, которые стимулируют образование головных клеток из недифференцированных клеток, и молекулы, продуцирующие клетки конечностей. Головные активаторы и активаторы конечностей являются пептидами небольшого размера, присутствующими в нервных клетках (при определенных условиях и в эпителиальных клетках [8]), не исключено, что они являются предшественниками нейропептидов. Кроме того, нервные клетки содержат ингибиторы не пептидной природы и более низкой молекулярной массы. Эти морфогенные соединения, видимо, посредством образования градиента в организме регулируют специфичность различных клеточных районов. [c.360]

Гипотеза слоистого строения мембраны была предложена в 1935 г. Даниэлли и Доусоном на основе изучения клеточной проницаемости и данных электронномикроскопических исследований, а далее обоснована и развита Робертсоном, который предложил модель так называемой элементарной мембраны (рис. 25). В основе этой концепции лежит принцип одинаковой организации всех мембран. [c.375]

Интегральные уравнения электомагнитного поля для кусочноч)дно-родной среды. При исследовании биоэлектрических и биомагнитных полей адекватное представление среды обычно достигается, если использовать кусочно-однородную модель, учитывающую компартментальное строение биологических объектов. Допускается, что объект состоит из небольшого числа соприкасающихся однородных областей, соответствующих определенным органам, тканям или жидкостям тела, которые можно считать в данных условиях однородными по электрическим свойствам. В одной их этих однородных областей расположен №оэлектрический генератор. При исследовании на клеточном уровне рассматривается истинный, или первичный, генератор дологического происхождения, находящийся в мембранах клеток возбудимых тканей. При исследовании на макроскопических уровнях обычно переходят к эквивалентному генератору, распределенному по всему рассматриваемому участку ткани или органу (нередко используют несколько этапов такой аппроксимации, переходя к эквивалентному генератору нужного уровня сложности). [c.178]

Основным прибором цитологических исследований является световой микроскоп, до сих пор не утративший своего значения при изучении клетки. Существуют самые разнообразные модели световых микроскопов. Для каждого способа микроскопирова-ния необходимы свои методы приготовления препаратов. При изучении клетки под световым микроскопом многие ее структурные компоненты остаются незамеченными. Кроме того, при этом методе исследования живую клетку приходится обычно фиксировать (умерщвлять), дифференцированно ее окрашивать для выделения отдельных структур, что позволяет получить постоянные препараты хорошего качества, на которых отчетливо видно строение растительной клетки Однако в некоторых случаях фиксирующие агенты (спирт, кислоты, формалин, соли металлов) и красители могут исказить истинную картину клеточной структуры, заменив ее артефактами (структуры, созданные фиксирующим веществом). Б этом случае наряду с постоянными препаратами следует параллельно изучать живые клетки. Последние чаще всего окрашивают нейтральными красителями — цитоплазму, янусом зеленым — митохондрии, метиленовым синим — комплекс Гольджи. Используют и некоторые другие красители, сравнительно легко проникающие в живые клетк й. [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология