Организация мембранных липидов

Фосфолипиды

Гликосфинголипиды

Стеролы

Амфифильная природа мембран

Организация мембранных липидов

1. Мембранные белки

Функциональные виды мембранных белков

Белки, ассоциированные с бислоем.

Асимметрия мембран.

Интегральные и периферические белки.

Амфифильная природа мембран

 

Все основные липиды мембран содержат как гидрофобные, так и гидрофильные области и поэтому называются амфифильными соединениями. Таким образом, мембраны тоже амфифильны. Если бы основу молекулы составляли гидрофобные группы, она была бы нерастворима в воде и растворима в маслах. Напротив, если бы основу молекулы составляли гидрофильные участки, то она была бы нерастворима в маслах и растворима в воде. Амфифильные мембранные липиды содержат полярную «головку» и неполярные «хвосты» (рис. 8). Полярная головка гидрофильна, а углеводородные хвосты гидрофобны или липофильны. Жирнокислотные хвосты могут быть насыщенными (S) или ненасыщенными (U); первые обычно присоединены к атому углерода 1 остатка глицерола, а последние – к атому углерода 2.

Насыщенные жирнокислотные «хвосты» находятся в вытянутой конформации, а ненасыщенные, находящиеся в мембране в основном в цис-форме, могут иметь изломы. Чем больше таких изломов, тем менее плотна упаковка липидов в мембране и соответственно тем больше ее текучесть.

 

 

Мембранные белки.

 

Функциональные виды мембранных белков

Кроме описанных выше липидов, в состав мембран входит огромное количество белков. Но, в отличие от липидов, их трудно классифицировать по структуре. Более перспективной является попытка подразделить мембранные белки по их функциональной роли. Однако, в этом случае также имеются некоторые трудности, поскольку один и тот же белок может выполнять несколько функций.

Ниже приведена краткая классификация мембранных белков, исходя из выполняемой ими функции:

Ø структурные – белки этой группы:

ü придают клетке и органеллам определенную форму

ü придают мембране те или иные механические свойства (эластичность, вязкость и т.п.)

ü обеспечивают связь мембраны с цитоскелетом или хромосомами (в случае ядерной мембраны)

Ø транспортные белки. Поскольку только некоторые вещества способны проникать через мембрану (небольшие гидрофобные молекулы и газы, вода), то остальные вещества перемещаются через мембрану только при наличии в ней соответствующих белковых транспортных систем. Причем, одни из этих систем обеспечивают двусторонний перенос своих лигандов, а другие – только односторонний. В итоге, деятельность таких систем дает два основных результата:

ü создаются устойчивые транспортные потоки определенных веществ через мембраны

ü транспорт ионов приводит к возникновению трансмембранного потенциала во всех клетках, а также к его изменениях в нервных и мышечных клетках и волокнах. Последнее лежит в основе таких важнейших явлений как возбудимость и проводимость.

Ø белки, обеспечивающие непосредственное межклеточное взаимодействие. Многочисленные белки этой группы можно подразделить на две совокупности:

ü адгезивные белки, необходимые для связывания клеток друг с другом или неклеточными структурами (базальной мембраной, волокнами),

ü белки, участвующие в образовании специализированных межклеточных контактов (десмосом и др.).

Ø белки, принимающие участие в передаче сигналов от одних клеток к другим. Такая передача может осуществляться самыми разными способами.

 

Углеводы мембран

 

 

Углеводы мембран – это полисахаридные и олигосахаридные цепи, ковалентно присоединенные к мембранным липидам и белкам. Такие вещества называются соответственно гликолипидами и гликопротеидами. Углеводы всегда располагаются на той стороне мембраны, которая не контактирует с цитозолем, т.е, на внешних (плазматических) мембранах они присоединяются снаружи клетки. Функция углеводов клеточной поверхности пока неизвестна, но представляется вероятным, что некоторые из них принимают участие в процессах межклеточного узнавания.

 

 

Фосфолипиды

Гликосфинголипиды

Стеролы

Амфифильная природа мембран

Организация мембранных липидов