Структурные мембранные белки

Лишены явных ферментативных свойств, возможно потому, что в химическом отношении они мало изучены. Их исследование затрудняется главным образом двумя обстоятельствами. Во-первых, структурные белки как бы «немы», то есть, не обладают известной ферментативной активностью. Во-вторых, структурные белки имеют в составе своих молекул обширные гидрофобные участки. При очистке они легко образуют тесные ассоциаты друг с другом или с липидами, что затрудняет их характеристику.

 

Транспортная (интегральные белки) - мемб­ранные насосы и переносчиками ионов и молекул[A132].

Рецепторную (периферические белки наружной поверхности плазмолемы)

ферментативная (периферические белки внутренней поверхности плазмолемы)

 

 

Некоторые белковые молекулы свободно диффундируют в плоскости липидного слоя; в обычном состоянии части белковых молекул, выходя­щие по разные стороны клеточной мембраны, не изменяют своего поло­жения.

 

[18]

Описанные белки являются объектом внимания не только учёных, но и художников (рис. 807242013).

 

Рис. 807242013. "Вальс полипептидов", автор Мара Хэзелтайн [A133]

Углеводы мембран

Углеводы, в составе мембран обнаруживаются лишь в соединении с белками (гликопротеины и протеогликаны) и липидами (гликолипиды).

В мембранах гликозилировано около 10 % всех белков и от 5 до 26 % липидов (в зависимости от объекта).

В числе углеводных компонентов – глюкоза, галактоза, нейраминовая кислота, фукоза и манноза.

Углеводные компоненты мембранных структур в подавляяющем большинстве открываются во внеклеточную среду.

Их функции связаны с контролем за межклеточными взаимодействиями, поддержанием иммунного статуса клетки, обеспечением стабильности белковых молекул в мембране.

Типичным примером гликоконъюгатов, выполняющих свои функции в составе мембран, являются антигенные детерминанты эритроцитов различных групп крови. Они представлены как гликолипидами, так и гликопротеинами, в числе которых – белок гликофорин.

Очень важна роль углеводного компонента белковых молекул в формировании специфических функций мембранных белков и липидов. Многие белковые молекулы, особенно биологически активные вещества (например, нейропептиды), синтезируются в виде крупных, неактивных предшественников, которые затем расщепляются специфическими протеазами с формированием «зрелых» биологически активных продуктов.

Деятельность протеаз контролируется уровнем гликозилирования белков. Так, многие белки, синтезируемые вначале как гликопротеины, в дальнейшем в результате процессинга теряют олигосахаридную часть.

 

Свойства биомембраны

Мембрана обладает свойствами замкнутости, текучести и асимметричности

Замкнутость

Мембраны всегда образуют замкнутые пространства[A134] (рис. 808061723).[A135] Плазматическая мембрана является внешней границей клетки, а также внутренних клеточных компартментов[A136].

Асимметричность

Внешняя и внутренняя поверхности мембраны различаются по составу липидов, белков и наличием гликокаликса на внешней поверхности мембраны[A137].

Текучесть

Липиды, белки и другие составляющие плазматической мембраны движутся в пределах слоя.

Переходы между слоями называются flip-flop, происходят реже, чем в пределах слоя, что обеспечивает наличие свойства асимметричности. Переходы между слоями осуществляют ферменты транслокаторы фосфолипидов

 

Функции биомембраны

 

[A138]

 

 

Барьерная функция

мембрана участвует в создании концентрационных гра­диентов, препятствуя свободной диффузии.

 

Контроль транспорта веществ