Мембрана эндоплазматического ретикулума (ЭР)

Мембрана ЭР имеет многочисленные складки и изгибы. Она образует непрерывную поверхность, ограничивающую внутреннее пространство, называемое полостью ЭР. Шероховатый ЭР связан с рибосомами, на которых происходит синтез белков плазматической мембраны, ЭР, аппарата Гольджи, лизосом, а также секретируе-мых белков. Области ЭР, не содержащие рибосом, называют гладким ЭР. Здесь происходит завершающий этап биосинтеза холестерина, фосфолипидов, реакции окисления собственных метаболитов и чужеродных веществ с участием мембранных

Аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи - важная мембранная органелла, отвечающая за модификацию, накопление, сортировку и направление различных веществ в соответствующие внутриклеточные компартменты(отсеки), а также за пределы клетки. Специфические ферменты мембраны комплекса Гольджи, гликозилтрансферазы, гликозилируя белки по остаткам серина, треонина или амидной группе аспарагина, завершают образование сложных белков - гликопротеинов.

Митохондриальные мембраны

Митохондрии - органеллы, окружённые двойной мембраной, специализирующиеся на синтезе АТФ путём окислительного фосфорилирования. Отличительная особенность внешней митохондриальной мембраны - содержание большого количества белка порина, образующего поры в мембране. Благодаря порину внешняя мембрана свободно проницаема для неорганических ионов, метаболитов и даже небольших молекул белков (меньше 10 кД). Для больших белков внешняя мембрана непроницаема, это позволяет митохондриям удерживать белки межмембранного пространства от утечки в цитозоль.

Для внутренней мембраны митохондрий характерно высокое содержание белков, около 70%, которые выполняют в основном каталитическую и транспортную функции. Транслоказы мембраны обеспечивают избирательный перенос веществ из межмембранного пространства в мат-рикс и в обратном направлении, ферменты участвуют в транспорте электронов и синтезе АТФ.

Мембрана лизосом

Мембрана лизосом играет роль "щита" между активными ферментами, обеспечивающими реакции распада белков, углеводов, жиров, нуклеиновых кислот, и остальным клеточным содержимым. Мембрана содержит уникальные белки, например АТФ-зависимую протонную помпу, которая поддерживает кислую среду (рН 5), необходимую для действия гидролитических ферментов (протеаз, липаз), а также транспортные белки, позволяющие продуктам расщепления макромолекул покидать лизосому. Большинство белков лизосомальной мембраны сильно гликозилированы, углеводные составляющие, находящиеся на внутренней поверхности мембраны, защищают их от действия протеаз.

          Внутриклеточные мембраны делят клетки на отсеки, или компартменты, предназначенные для тех или иных метаболических путей, например для фотосинтеза или аэробного дыхания. Между отдельными компартментами клетки должна существовать взаимосвязь, и, возможно, она осуществляется с помощью локализованных в мембранах транспортных систем, которые сами могут быть белками.

57. Перекисное окисление мембранных липидов, причины и последствия. Повреждение липидного бислоя мембран, несет тяжелые последствия. Т.к. липидный слой клеточной и внутриклеточных мембран выполняет две основные функции - барьерную и матричную (структурную). Повреждение барьера приводит к нарушению регуляции внутриклеточных процессов и тяжелым расстройствам клеточных функций и гибели клетки. Существует несколько основных процессов, которые непосредственно обусловливают нарушение целостного липидного бислоя. Один из них Перекисное окисление (пероксидация) липидов - пример процесса, идущего с участием свободных радикалов. Причины активации ПОЛ могут быть самыми разными. В частности, при радиационном поражении это внутриклеточное образование гидроксильных радикалов в результате прямого радиолиза воды.

 

58. Использование мембранных компонентов в синтезе вторичных мессенджеров, эйкозаноидов….

Вторичные мессенджеры,(цАМФ,цГМФ) или посредники, - это внутриклеточные вещества, концентрация которых строго контролируется гормонами, нейромедиаторамии другими внеклеточными сигналами - первичными мессенджерами (first messengers). Такие вещества образуются из доступных субстратов и имеют короткое время существования. Гормоны, нейромедиаторы способны быстро активировать внутриклеточные процессы. Они взаимодействуют с рецепторами на наружной стороне клеточной мембраны, далее сигнал передается в клетку путем активации синтеза вторичных посредников. Синтез вторичных мессенджеров вызывает ответ биологической системы, который формируется через биохимическую модификацию специализированных молекул-эффекторов. Ряд белков- эффекторов осуществляет свои функции в результате реакций фосфо- рилирования своих субстратов цАМФ-зависимыми протеинкиназами. Молекула протеинкиназы состоит из двух субъединиц: регуляторной и каталитической. цАМФ связывается с регуляторной субъединицей, после чего происходит отделение каталитической субъединицы и фосфо- рилирование соответствующего белка. Диацилглицерины инициируют механизмы, в результате которых акти- вируются два типа протеинкиназ: протеинкиназа С и цГМФ-зависимая киназа. Известно, что цГМФ активирует так называемые G-киназы, вы- зывающие фосфорилирование определенных белков, физиологическая роль которых пока не установлена. Таким образом, механизмы передачи информации в живых систе- мах также универсальны, как передача генетического кода или транс- формация энергии. Все громадное разнообразие сигналов, полученное различными рецепторами, преобразуется по единым механизмам за счет идентичности второй и третьей стадий передачи информации через мембрану.

Полиеновые жирные кислоты, которые могут служить субстратами для синтеза эйкозаноидов, входят в состав глицерофосфолипидов мембран. Под действием ассоциированной с мембраной фосфолипазы А₂ жирная кислота отщепляется от глицерофосфолипида и используется для синтеза эйкозаноидов. Эйкозаноиды, включающие в себя простагландины, тромбоксаны, лейкотриены и ряд других веществ, - высокоактивные регуляторы клеточных функций.