85.Общая хар-ка, стр-ие, й-ции биолог-их мембран.

Все кл-ки имеют мембраны.. Мембраны ответс-ны за выпол-ие важн-ших ф-ций кл-ки. Согласов-ое функц-ние мембр-ых систем - рецепторов, ферментов, трансп-ых мех-мов пом-ет подд-ть гомеостаз кл-ки и в то же время быстро реаг-ть на изм-ия внешней среды.К осн-ым ф-циям мембран можно отнести:отделение кл-ки от окр-щей среды и форм-ие внутрикл-ых компартментов(отсеков);контроль и регул-ние транспорта огромного разноо-ия в-в через мембраны;участие в обесп-ии межкл-ых взаим-ий, передаче внутрь кл-ки сигналов;преобр-ие энергии пищ-ых орг-их в-в в энергию хим-их связей мол-л АТФ.

Плазматическая мембрана(ПМ)

Пм, окруж-ая каждую клку, опред-ет её величину, обесп-ет транспорт малых и больших мол-ул из кл-ки и в кл-ку, поддер-ет разницу конц-ций ионов по обе стороны мембраны. Мембрана уч-ет в межкл-ых контактах, воспр-ет, усил-ет и передаёт внутрь кл-ки сигналы внешней среды. С мембраной связаны многие ферменты, катализ-щие биохим-ие р-ции.

Ядерная мембрана(ЯО)

ЯО сост-т из внеш-й и внутр-ей ядер-ых мембран. ЯО имеет поры, через кот-ые РНК прон-ют из ядра в цит-зму, а регулят-ые белки из цитоп-мы в ядро.Внутр-яя ядерная мембрана сод-ит специф-ие белки, им-щие участки связ-ия основных полипептидов ядерного матрикса - ламина А, ламина В и ламина С. Важная ф-ция этих белков - дезинтеграция ядерной об-ки в пр-се митоза.

Эндоплазматического ретикулума (ЭР)

Мембрана ЭР имеет многочис-ые складки и изгибы. Она обр-ет непрер-ую пов-сть, огранич-щую внут-ее простр-во, наз-ое полостью ЭР. Шероховатый ЭР связан с рибосомами, на кот-ых происх-ит синтез белков плазма-ой мембраны, ЭР, аппарата Гольджи, лизосом, а также секретируемых белков. Области ЭР, не сод-щие рибосом, наз-ют гладким ЭР. Здесь проис-ит заверш-щий этап биосинтеза холестерина, фосфолипидов, р-ции окисл-ия собст-ых метаболитов и чужеродных в-в с участием мембр-ых ферментов - цитохрома Р450, цитохром Р450 редуктазы, цитохром b5 редуктазы и цитохрома b5.

Аппарат Гольджи(АГ)

АГ - важная мембр-ая органелла, отвеч-щая за модиф-цию, накопл-ие, сортир-ку и направл-ие разл-ых в-в в соответ-ющие внутриклет-ые компартменты, а также за пределы кл-ки. Специф-ие ферменты мембраны комплекса Гольджи, гликозилтрансферазы, гликозилируя белки по остаткам серина, треонина или амидной группе аспарагина, заверш-ют образо-ие сложных белков - гликопротеинов.

Митохондриальные мембраны(ММ)

Митохондрии - органеллы, окруж-ые 2-ной мембраной, специализ-щиеся на синтезе АТФ путём окислит-го фосфорил-ия. Отлич-ая особ-сть внешней ММ – содерж-е большого кол-ва белка порина, образ-щего поры в мембране. Благодаря порину внешняя мембрана свободно прониц-ма для неорг-их ионов, метаболитов и даже небол-их мол-ул белков (меньше 10 кД). Для бол-их белков внешняя мембрана непрониц-ма, это позв-ет митохон-ям удерж-ть белки межмемб-ого прост-ва от утечки в цитозоль.

Для внутр-ей мембраны митох-рий хар-но высокое содер-ие белков, около 70%, кот-ые вып-ют в основном каталит-ую и трансп-ную ф-ции. Транслоказы мембраны обесп-ют избират-ый перенос в-в из межмем-го простр-ва в матрикс и в обратном напр-нии, ферменты уч-ют в транспорте элек-ов и синтезе АТФ.

Мембрана лизосом(МЛ)

МЛ играет роль "щита" между активными ферм-ми (более 50), обесп-щими р-ции распада белков, углеводов, жиров, нукл-ых кислот. Мембрана сод-ит уник-ые белки, например АТФ-зависимую протонную помпу (насос), кот-ая подд-ет кислую среду (рН 5), необх-ую для действия гидролит-их ферментов (протеаз, липаз), а также трансп-ые белки, позв-щие прод-там расщ-ия макромол-ул покидать лизосому. Бол-во белков лизосом-ой мембраны сильно гликозилированы, углев-ые составл-щие, нах-щиеся на внутр-ей пов-сти мембраны, защ-ют их от действия протеаз.

Строение и состав мембран

Биол-ие мембраны предс-ют собой "ансамбли" липидных и белк-ых мол-ул, удерж-ых вместе с помощью нековал-ых взаим-ий. Основу мембраны сост-ет 2-ной липидный слой, в формир-нии кот-го уч-ют фосфолипиды и гликолипиды. Липидный бислой обр-ан 2-мя рядами липидов, гидроф-ые радикалы кот-ых спрятаны внутрь, а гидроф-ые группы обращены наружу и контак-ют с водной средой.

* Стр-ра и св-ва липидов мембран

Мембр-ые липиды - амфифильные (амфипатические) мол-лы, т.е. в мол-ле есть как гидроф-ые группы (полярные "головки"), так и алифат-ие радикалы (гидроф-ные "хвосты"), самопроизв-но форм-щие бислой. В мембранах прис-ют липиды 3-х главных типов - фосфолипиды, гликолипиды и холестерол (холестерин).

- Фосфолипиды: Все фосфолипиды можно разд-ть на 2 группы - глицерофосфолипиды и сфингофосфолипиды. Глицерофосфолипиды отн-ят к произв-ым фосфатидной к-ты. Наиболее распрост-ые глицерофосфолипиды мембран - фосфатидилхолины и фосфатидилэтаноламины.В мембранах эукариот-их кл-к обнар-но огромное кол-во разных фосфолипидов, причём они распред-ны неравном-но по разным клет-ым мембранам. Эта неравн-сть отн-ся к распред-ию как полярных "головок,так и ацильных остатков. На долю глицерофосфолипидов (полярная группа - инозитол) приход-ся лишь 2-8% всех фосфолипидов, сод-хся в кл-ой мембране эук-тов. Специфические фосфолипиды внутренней мембраны митохондрий - кардиолипины (дифосфатидилглицеролы), построенные на основе глицерола и двух остатков фосфатид-ной кислоты. Они синтезируются ферментами внутренней мембраны митохондрий и составляют около 22% от всех фосфолипидов мембраны.В плазмат-их мембранах кл-к в знач-ых кол-вах сод-ся сфингомиелины. Сфингомиелины постр-ны на основе церамида - ацилированного аминоспирта сфингозина. Полярная группа сос-ит из остатка фосфорной к-ты и холина, этаноламина или серина. Сфингомиелины - главные липиды миелиновой об-ки нерв-ых волокон.

- Гликолипиды: В гликолипидах гидроф-ая часть предст-на церамидом. Гидрофил-ая группа – углев-ый остаток, присоед-ый гликозидной связью к гидроксильной группе у первого углерод-го атома церамида.В зав-сти от длины и стр-ия углевод-ой части разл-ют цереброзиды, сод-щие моно- или олигосахаридный остаток, и ганглиозиды, к ОН-группе кот-ых присоед-ён сложный, разветвл-ый олигосахарид. Полярные "головки" гликосфинголипидов нах-ся на наруж-ой пов-сти плазмат-их мембран. В знач-ых кол-вах гликолипиды сод-ся в мембранах кл-ок мозга, эритроцитов, эпител-ых кл-ок.

- Холестерол. Холестерол присут-ет во всех мембранах жив-ых кл-ок. Его мол-ла сос-ит из жёсткого гидрофоб-го ядра и гибкой углеводор-ой цепи, единст-ая гидроксил-ая группа является "полярной головкой" .Наличие холестерола в мембранах умен-ет подв-сть жирных кислот, снижает латеральную диффузию липидов и белков, и поэтому может влиять на ф-ции: мембранных белков.В составе мембран раст-ий холестерола нет, а прису-ют растит-ые стероиды - ситостерол и стигмастерол.