Клеточная мембрана состав

Все биологические мембраны, включая плазматическую мембран и внутренние мембраны эукариотических клеток, имеют общие структурные особенности они представляют собой ансамбли липидных и белковых молекул, удерживаемых вместе с помощью нековалентных взаимодействий. Благодаря этим взаимодействиям поддерживается структурная целостность мембран Однако сами по себе клеточные мембраны являются подвижными, текучими структурами и большинство входящих в их состав молекул способны перемещаться в плоскости мембраны. Как показано на рис. 6-1, липидные молекулы образуют непрерывный двойной слой толщиной около 5 нм. Липидный бислой - это основная структура мембраны, которая и создает относительно непроницаемый барьер для большинства водорастворимых молекул. Белковые молекулы как бы растворены в липидном бислое. С их помощью выполняются разнообразные функции мембраны. Одни мембранные белки обеспечивают транспорт молекул внутрь клетки или из нее, другие являются ферментами и катализируют ассоциированные с мембраной реакции. Еще один класс белков осуществляет структурную связь плазматической мембраны с цитоскелетом, с одной стороны, и(или) с внеклеточным матриксом либо с соседней клеткой - с другой. Отдельную группу составляют белки, выполняющие роль рецепторов для получения и преобразования химических сигналов из окружающей среды. Как и следовало ожидать, мембраны асимметричны оба их слоя различаются по липидному и белковому составу, что отражает, по-видимому, функциональные различия их поверхностей. [c.349]

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]

Биологические функции углеводов разнообразны. Углеводы служат источником энергии для клетки, так как при их окислении выделяется много теплоты. Углеводы входят в состав веществ, образующих клеточные мембраны, им принадлежит ис- [c.43]

Большинство прокариот имеет ригидную клеточную стенку, под которой расположена цитоплазматическая мембрана. Состав и строение клеточной стенки — важный систематический признак, по которому прокариоты подразделяют на следующие группы грам-положительные, грамотрицательные и не имеющие клеточной стенки. Своеобразным строением и составом клеточной стенки характеризуются археи. Грамположительные бактерии отличаются от храмотрицательных большим (до 40 раз) содержанием муреина (пептидогликана) в клеточной стенке и отсутствием внешней мем- браны. Археи муреина не синтезируют, но некоторые образуют псевдомуреин. [c.7]

Состав внеклеточной жидкости близок к составу морской воды в пред-кембрийскую эпоху, когда появились животные с замкнутой системой кровообращения. С тех пор соленость моря продолжала возрастать, тогда как состав внеклеточной жидкости остался постоянным. Основным катионом во внеклеточной жидкости является ион Ка , а из анионов преобладают СГ и НСОВнутри клеток преобладают катион и анион НРО Для соблюдения физико-химического закона электронейтральности, которому подчиняется любой живой организм в целом, некоторый недостаток неорганических анионов компенсируется анионами органических кислот (молочной, лимонной и др.) и кислых белков, несущих отрицательный заряд при физиологических значениях pH. Если вне клетки органические анионы компенсируют незначительную нехватку отрицательного заряда, то внутри клетки они должны компенсировать около 25 % положительных зарядов, создаваемых неорганическими катионами. Поскольку клеточные мембраны легко проницаемы для воды, то они могут разрушаться при незначительных различиях в давлении жидкости внутри и снаружи клеточной мембраны. Поэтому осмотическое давление внутри клетки должно быть равно таковому во внеклеточной жидкости, т. е. живая клетка подчиняется закону изоосмоляльности. Повышенное содержание катионов по отношению к концентрации анионов во внеклеточных жидкостях в сравнении с внутриклеточными средами приводит к тому, что наружная поверхность мембран клеток оказывается заряжена положительно относительно ее внутренней поверхности, и это имеет огромное биологическое значение (см. главу 15). В биологических жидкостях концентрацию осмотически активных частиц (независимо от их заряда, размера и массы) выражают в единицах осмоляльности — миллиосмомолях на 1 кг воды. Так как главные катионы и анионы внутриклеточных жидкостей многозарядные, то (при одинаковых осмоляльностях) концентрация электролитов, выраженная в миллиэквивалентах на 1 л, будет значительно выше внутри клетки, чем во внеклеточных жидкостях, где в основном содержатся однозарядные ионы. [c.180]

Функционирует А. в составе сложного комплекса, состоящего из гормонального рецептора (К), расположенного на внеш. стороне клеточной мембраны, внутримембранного регуляторного белка (С), в состав к-рого входит остаток [c.31]

Эта система участвует не только в синтезе ферментов, которые сек-ретируются клеткой, но и в образовании новых мембран. По-видимому, шероховатый ЭР поставляет мембранный материал гладкому ЭР и аппарату Гольджи, а компоненты мембран Гольджи включаются в состав наружной клеточной мембраны. В растительных клетках наружные мембраны митохондрий и мембраны, окружающие вакуоли, также образуются непосредственно из ЭР [19]. Компоненты наружных клеточных мембран, вероятно, могут использоваться повторно, включаясь в соответствующую структуру в ходе эндоцитоза [20]. [c.33]

Мембранные рецепторы выполняют функции узнавания (иммунокомпе-тентная система), адгезии (обеспечение межклеточных контактов, формирование тканей), регуляции активности ионных каналов (электрическая возбудимость, создание мембранного потенциала). Мембранные ферменты в составе бислоя приобретают большую стабильность и способность к осуществлению реакций, которые в гидрофильном окружении протекали бы с весьма малой скоростью. Липидное окружение предоставляет таким белкам привилегированные условия функционирования, но и накладывает ограничения на поведение белковых ассоциатов последнее сильно зависит от плотности упаковки (микровязкости) мембран. Поэтому факторы, влияющие на липидный состав и свойства клеточной мембраны, оказывают регулирующее влияние на функции мембранных белков. [c.303]

Л. широко распространены во всех животных и растительных тканях, а также в микроорганизмах. Особенно велико их содержание в органах животных с высокой интенсивностью обмена, в частности в печени и сердечной мышце. Значительные ко.чичества Л. содержатся в яичном желтке и эритроцитах. Из растительных тканей наиболее богаты Л. бобы сои. Вопрос о физиологич. роли Л. еще не решен. Наряду с другими фосфолипидами Л., по-видимому, принимают участие в обмене жирных к-т. Кроме того. Л,, совместно с прочими фосфолипидами, входят в состав белково-липидных комплексов — липопротеидов, образующих клеточные мембраны и регулирующих перенос через эти мембраны ионов и молекул различных веществ. [c.478]

Ионный состав живой клетки в общем значительно отличается от состава окружающей жидкости. Действительно, живые клетки находятся в осмотическом равновесии с жидкостями, находящимися в контакте с ними, но распределение отдельных ионов обычно далеко от равновесного. Это различие в ионном составе поддерживается или благодаря постоянному обмену веществ клетки, или благодаря избирательной проницаемости клеточной мембраны. Эритроциты млекопитающих, например, обладают очень ограниченной проницаемостью для катионов. Если живая клетка повреждена, причем разрушена мембрана или нарушен обмен клетки, то электролит диффундирует в клетку или из нее, в зависимости от направления градиента концентрации. Эта диффузия ионов обусловливает потенциал повреждения. Найдено, что поврежденная ткань вообще заряжена отрицательно по отношению к неповрежденной ткани, хотя если раствор, который обмывает ткань, имеет соответствующий состав, то может быть получен положительный потенциал повреждения. [c.123]

Каждая бактериальная (да и другая) клетка окружена клеточной мембраной, содержащей белки и липиды. Мембрана функционирует как барьер, но в ней также размещены механизмы, осуществляющие транспорт веществ в клетку и из клетки, в том числе насосы, необходимые для активного переноса. Кроме того, вдоль мембран или их внутриклеточных выростов идут процессы бактериального фотосинтеза и дыхания. Вирусы не имеют мембран. О структуре и функции клеточных мембран существует много гипотез (см., например, [1034, 1557, 1565, 1603, 1605, 1790]. В состав футляра , одевающего клетки, может, помимо клеточной мембраны входить наружная клеточная стенка [1565, 1604, 1605]. Основная функция клеточной стенки — защита бактерий от механических повреждений и осмотического стресса. [c.74]

Ранее предполагалось, что свойства биологических мембран во многом определяются структурой именно липидного бислоя, так что общая замкнутая фаница живой клетки подобна мыльному пузырю. За последние 20 лет в результате детального исследования строения и подвижности компонентов, входящих в состав биологических мембран, произошли существенные изменения в представлениях о структуре и функциях клеточной мембраны. Функциональное значение липидного бислоя оказалось значительно шире, чем значение гидрофобной перегородки между внутренним пространством клетки и внешней средой. [c.110]

Макроэлементы (фосфор, сера, калий, кальций и магний) входят в состав клетки как структурные элементы или же являются частью ферментных систем. В том и другом случае они выполняют важнейшие физиологические функции клетки, регулируют проницаемость клеточной мембраны, участвуют в переносе энергии, выполняют роль активаторов ряда ферментов и т.д. [c.73]

Фосфолипиды, входящие в состав клеточной мембраны и применяемые для получения обычных липосом, имеют амфи-фильную структуру. Они состоят из гидрофобных алифатических цепей и гидрофильной головки (рис. 6.2). Для того чтобы получить полимерные аналоги биологических мембран и полимерные липосомы (ПЛ), в гидрофобную часть или гидрофильную головку фосфолипидов (либо подобно построенных соединений) вводят группы, способные полимеризоваться в ориентированных (упорядоченных) системах (рис. 6.3). [c.233]

Напомним, что плазменные липопротеины —это сложные комплексные соединения, в состав которых, кроме белка, входит липидный компонент. Плазменные липопротеины имеют характерное строение внутри липопротеиновой частицы находится жировая капля (ядро), содержащая неполярные липиды (триглицериды, этерифицированный холестерин). Жировая капля окружена оболочкой, в состав которой входят фосфолипиды, белок и свободный холестерин. Толщина этой оболочки составляет 2,0—2,5 нм, что соответствует половине толщины фосфолипидного бислоя клеточной мембраны. [c.405]

Клеточная мембрана прокариот принципиально сходна по архитектонике с мембраной эукариотической клетки Тем не менее, она не является тем трехслойным сэндвичем (от англ sandwi h — бутерброд), о котором говорили до недавних пор В состав мембран входят фосфолипиды с полярными "головками", обращенными кнаружи, взаимодействзтощие между собой их гидрофобные хвосты из остатков жирных кислот обращены внутрь Мембранные [c.99]

Липидная структура клеточной мембраны описана в гл. 15 и 42. Однако анализ компонентов, из которых состоят клеточные мембраны млекопитающих, указывает, что примерно 5% приходится на углеводы, входящие в состав гликопротеинов и гликолипидов. Присутствие углеводов на наружной поверхности клеточной мембраны (в совокупности образующих гликокаликс) было установлено путем использования растительных лектинов—белковых агглютининов, специфически связывающихся с некоторыми гликозильными остатками. Например, кон-канавалин А специфичен к а-глюкозильным и а-маннозильным остаткам. [c.150]

Радикальный механизм расщепления жирной кислоты начинается с того, что при отщеплсиин водорода от ее молекулы образуется радикал, который перестраивается в диеновую конфигурацию, присоединяющую кислород по радикальному углеродному атому с образованием гидропероксида Далее идет его распад, при котором получаются различные конечные продукты (рис 5 2) Расщепление жирных кислот вносит глубокие изменения в фосфолийид-ный состав клеточной мембраны, что отражается не только на процессе обмош веществ в самой клетке, но и на деятельности митохондрий, аппарата Гольджи и других составных частей клетки В результате в кровь проникают различные ферменты и содержание электролитов в крови выходит из-под контроля [c.157]

Рассмотрим сначала биологические полимеры, образующие истинные мезофазы. Благодаря своим парафиновым цепям жирные кислоты — это небольшие полимерные молекулы. Они входят в состав некоторых наиболее важных биологических жидких кристаллов [13—16]. В частности, клеточные мембраны и их основные производные содержат фосфолипиды, образующие бислойные структуры, подобные смектическим фазам, уменьшенным до двух молекулярных слоев. Такая структура обусловлена дифильным характером этих молекул и относительно постоянной длиной парафиновых цепей. Структурные формулы основных из этих соединений хорошо известны и могут быть найдены в статье Луззати [17]. Многие жидкокристаллические включения наблюдаются в эндокринных тканях, таких, как кора надпочечников и желтое те- [c.277]

Жирные кислоты, входящие в состав мембранных липидов, представлены насыщенными — стеариновой (18 0), пальмитиновой (16 0), миристиновой (14 0) и ненасыщенными — олеиновой (18 1), линолевой (18 2), линоленовой (18 3), арахидоновой (20 4) — жирными кислотами. Почти все природные жирные кислоты характеризуются цис-конфигурацией двойных связей. Углеводородная цепь в такой конфигурации имеет излом, что нарушает упаковку липидных молекул в бислое. Огромное разнообразие фосфолипидов и различия в их физико-химических свойствах обусловлены возможностью комбинирования полярных головок с различными кислотами. Лизоформы липидов, имеющие одну углеводородную цепь, при высоких концентрациях действуют подобно детергентам и способны разрушать клеточные мембраны. Примером является лизолецитин (1- или 2-ацилглицерофосфо-холин), образующийся из фосфатидилхолина (лецитина) под действием фосфолипаз Aj и А . В его присутствии происходит распад клеточных мембран, что может служить одной из причин смерти при укусе змей. В молекулах одно цепочечных диольных липидов вместо глицерина содержатся более простые спирты — этиленгликоль или пропандиол. Предполагают, что они способны выполнять регуляторную роль в функционировании биомембран. Синтез этих липидов резко усиливается в случае возрастания функциональной активности клеток (например, в созревающих семенах и клетках регенерирующих тканей). [c.16]

Пентозофосфатный путь активно реализуется и в эритроцитах человека. Образующийся NADPH предохраняет ненасыщенные жирные кислоты, входящие в состав клеточной мембраны, от аномальных взаимодействий с кислородом, и он же способствует поддержанию нормальной степени окисления атомов железа гемоглобина (Fe ). Существует группа наследственных болезней человека, при которых активность глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы и некоторых других ферментов пентозофосфатного пути понижена или вообще отсутствует. У таких больных наблюдается патологический гемолиз-разрушение эритроцитов с выделением из них (через поврежденную мембрану) гемоглобина, что приводит к развитию анемии. Состояние резко ухудшается под влиянием некоторых лекарственных препаратов, особенно под влиянием противомалярийного препарата примахина. В Африке и Азии от этих наследственных болезней страдают многие миллионы людей. [c.500]

Вследствие проницаемости клеточных стенок для молекул двуокиси углерода изменения во внешней концентрации ее производят внутри клетки сдвиг в концентрации карбонатов, сопровождаемый изменениями кислотности клеточного сока. Влияют ли изменения во внешней концентрации бикарбонатных ионов, для которых клеточная мембрана почти непроницаема, на состав системы компонентов угольной ки 5лоты в клетке—сложная проблема мембран- [c.204]

Некоторые исследователи предполагают, что молекула пахучего вещества нри адсорбции неносредственно воздействует на мембрану обонятельной клетки. При этом механизм воздействия на рецептор может заключаться либо в локальном изменении проницаемости клеточной мембраны для ионов нри десорбции молекул (Дж. Дэвйс [372, 373]), либо в изменении проницаемости всей мембраны клетки в результате изменения конформации входящих в ее состав молекул линопротеидов (Дж. Шанже и сотр. [374]). [c.175]

Пожалуй, наиболее изящное доказательство того, что степень насыщенности мембранных липидов существенно влияет на пределы температурной толерантности организмов, было получено в опытах с микроорганизмом My oplasma laidlawii. У этих организмов липидный состав клеточной мембраны легко изменять экспериментальным путем он в основном определяется составом жирных кислот пищи , т. е. культуральной среды. [c.295]

Предполагается, что вешества, входившие в состав коацерватов, вступали в дальнейшие химические реакции при этом происходило погло-шение коацерватами ионов металлов, в результате чего образовывались ферменты. На границе между коацерватами и внешней средой выстраивались молекулы липидов (сложные углеводороды), что приводило к образованию примитивной клеточной мембраны, обеспечивавшей коацер-ватам стабильность. В результате включения в коацерват предсушествуюшей молекулы, способной к самовоспроизведению, и внутренней перестройке покрытого липидной оболочкой ко-ацервата могла возникнуть примитивная клетка. Увеличение размеров коацерватов и их фрагментация, возможно, вели к образованию идентичных коацерватов, которые были способны поглощать больше компонентов среды, так что этот процесс мог продолжаться. Такая предположительная последовательность событий должна была привести к возникновению примитивного самовоспроизводяшегося гетеротрофного организма, питавшегося органическими веществами первичного бульона. [c.277]

Ионы металлов являются довольно специфичными активаторами. Часто для некоторых ферментов требуются ионы не одного, а нескольких металлов. Например, для фермента Ма , -АТФаза, который осуществляет перенос однозарядных катионов через клеточные мембраны, в качестве активаторов необходимы ионы магния, натрия и калия. Активация ионами металлов осуществляется по разным механизмам. В некоторых ферментах они входят в состав каталитического участка. В ряде случаев ионы металлов облегчают присоединение субстрата к активному центру фермента за счет образования дополнительных связей. Иногда ион металла соединяется с субстратом, образуя своеобразный металлосубстратный комплекс, который предпочтителен для действия фермента. [c.114]

Большинство клеток в тканях поляризованы, а их плазматическая мембрана состоит из двух (а иногда и большего числа) различных доменов или частей. Например, типичная эпителиальная клетка имеет две физически непрерывных, но различных по составу части клеточной мембраны (см. рис. 6-36) апикальная часть обращена в полость органа и часто несет специальные приспособления, такие, как реснички или щеточная каемка микроворсинок базолатеральная часть покрывает всю остальную клетку. Эти две части соединены по границе кольцом плотных контактов (см. разд. 14.1.1). которые не позволяют белкам (и липидам внешней половины липидного бислоя) диффундировать из одной части мембраны в другую. Вот почему, хотя обе части мембраны и видны в электронный микроскоп как единое целое, они надежно изолированы друг от друга плотными контактами и содержат разные наборы белков. Липидный состав двух бислоев тоже различен, в частности, глико липиды встречаются только в апикальной части мембраны. Существуют убедительные данные, показывающие, что и набор белков, секретируемых с апикальной и базолатеральной поверхности эпителиальной клетки, тоже различен. Следовательно, в поляризованных клетках должны существовать механизмы, специфически направляющие как мембранные, так и секретируемые белки к определенному домен плазматической мембраны. В опытах по культивированию поляризованных клеток удалось установить, что белки, предназначенные для разных доменов, вместе проходят путь от ЭР до транс-сеть Гольджи, где они сортируются и направляются в составе секреторных или трапспортпых пузырьков к соответствующим участкам клеточной [c.78]

Особенностью плазматических мембран нервных клеток является то, что в их состав входят полипептиды, не имеющие трансмембранных участков. Примером может служить основной белок миелина, расположенный на внутренней стороне клеточной мембраны, который не имеет сходства со структурами интегральных белков. Он лищен гидрофобных блоков в аминокислотной последовательности, а расположение ионогенных групп вдоль цепи таково, что полипептид приобретает конформадию клубка, который легко меняет свои параметры при взаимодействии с амфифильными пептидами, что может вызвать аллергический энцефалит и дальнейшее развитие демиелинизации (Кагава, 1985). [c.123]

ИСХОДЯТ изменениями межфазиой свободной энергии соответ- ствующих систем. При адгезии клетки к инертному субстрату измеиение свободной энергии поверхности (AGs) описывается таким же уравнением, как в случае npnnifnaHUH бактерии к фагоциту. В случае слияния с лкпосомой межфазная свободная энергия клетки изменяется в результате включения липо- самальиых липидов в состав клеточной мембраны. [c.128]

Вирусные белки, синтезируясь на рибосомах зараженной клет ки, в составе транспортных везикул достигают внешней клеточно1[ мембраны. Здесь они дожидаются момента сборки вириона, когд 1 все белковые компоненты вируса вместе с фрагментом клеточной мембраны объединятся вокруг вирусной нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК) и отпочкуются от клетки. Часть вирусных белков, не включившись в состав вирионов, ассоциируется с белками МНС-1, плавающими тут же в липидном бислое клеточной мембраны. Образовавшийся комплекс (вирусный антиген 4-МНС-1) узнается рецепторами предшественников Т-киллеров и зрелыми Т-киллерами. Это требует прямого контакта Т-лимфоцита с клеткой, зараженной вирусом. Рецептор Т-клетки узнает два домена молекулы МНС-1 (М и С1, т.е. наиболее удаленные домены от места прикрепления молекулы МНС-1 к мембране см. рис. 16). [c.48]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология