Общие свойства биологических мембран
- Структурной основой мембран является двойной слой липидов
- Мембранные белки встроены в билипидный слой
- Липиды и белки мембран обладают латеральной подвижностью
-Клеточные мембраны асимметричны
Одна из главных функций мембран – регуляция переноса веществ в клетку и из клетки, сохранение веществ, которые нужны клетке, и освобождение от ненужных. Прохождение веществ через мембраны может проходить по градиенту концентрации – пассивный транспорт и против градиента концентрации – активный транспорт.
Пассивный транспорт– транспорт веществ через мембрану, осущестляемый без затрат энергии.
1. Простая диффузия. 2. Облегченная диффузия.
Активный транспорт веществ протекает против концентрационного градиента и требует затрат энергии. Таким способом происходит перенос многих минеральных ионов из межклеточной жидкости в клетку или в обратном направлении, перенос аминокислот из просвета кишечника в клетки кишечника, перенос глюкозы из первичной мочи через клетки канальцев почки в кровь. Основным источником энергии для активного транспорта является АТФ. Поэтому, как правило, эти системы представляют собой АТФазы.
Липосомы, как модельная система биомембран, их применение в медицине.
Липосомы, или фосфолипидные везикулы (пузырьки), получают обычно при набухании сухих фосфолипидов в воде или при добавлении раствора липида в воду. При этом происходит самосборка бимолекулярной липидной мембраны. Каждый бимолекулярный слой многослойной липосомы отделен от другого слоя водной средой. Однослойные липосомы можно получить различными методами, например - из суспензии многослойных липосом, если обработать их ультразвуком. Липосомы представляют собой в некотором роде прообраз клетки. Они служат моделью для исследования различных свойств клеточных мембран. Липосомы нашли непосредственное применение в медицине. Например, можно заключить внутрь липосом лекарственный препарат и использовать как фосфолипидную микрокапсулу для доставки лекарства в определенные органы и ткани. Например, инсулин, заключенный в липосому, защищен от действия пищеварительных ферментов, поэтому этот препарат можно вводить больным диабетом перорально.
|
|
|
Плоские бислойные липидные мембраны (БЛМ) – другой тип модельных мембран. Такие мембраны получают на маленьких отверстиях диаметром около 1 мм в пластине из пластика, погруженной в водную среду. На отверстие наносят каплю раствора липида (в спирте, хлороформе или другом растворителе). Растворитель диффундирует из раствора в воду, и на отверстии остается пленка липида. Эта пленка спонтанно утончается до тех пор, пока не образуется бимолекулярный слой толщиной около 6, 0 нм. Лишний липид собирается в виде ободка – торуса у краев отверстия. Плоские липидные мембраны, наряду с липосомами, широко используются в качестве моделей для изучения электрических свойств мембраны и их проницаемости. С помощью модельных мембран изучают их барьерную функцию или моделируют транспорт веществ.
|
|
|
Фосфопротеины. Структура и роль отдельных представителей (фосфорпротеины молока, яиц). Роль протеинкиназ структурно-функциональной модификации клеточных белков.
Простетической группой фосфопротеинов является ортофосфорная кислота. Остатки фосфорной кислоты присоединяются к молекуле белка сложноэфирными связями по месту гидроксильных групп оксиаминокислот – серина и треонина. Чаще всего в фосфопротеинах преобладает именно соединения фосфорной кислоты с серином. В фосфопротеинах выявлены пирофосфатные и фосфодиэфирные остатки, наличие которых указывает на то, что пептидные цепи могут быть соединены не только дисульфидными мостиками,но и остатками фосфорной кислоты.
С биологической точки зрения фосфопротеины являются питательными веществами необходимыми для растущего организма. Прежде всего фосфопротеины вместе с необходимым пулом аминокислот участвуют в формирование скелета. Типичными представителями этих сложных белков являются казеины, существующие в нескольких формах и различающиеся между собой по содержанию фосфата и аминокислотным составом. Несколько различных фосфопротеинов найдено среди белков яиц: овальбумин – фосфопротеин яичного белка, вителленин и фосвитин, выделенные из яичного желтка.
|
|
|
Протеинкина́зы — подкласс ферментов киназ (фосфотрансфераз).
В настоящее время в литературе описано около 200 представителей этого класса протеинкиназ. Предполагается, что в геноме млекопитающих содержится около 1000 генов, кодирующих различные протеинкиназы. Это означает, что около 1% генов млекопитающих кодирует различные протеинкиназы. Таким образом, протеинкиназы образуют многочисленное семейство внутриклеточных белков.
Протеинкиназы относятся к группе сложно устроенных ферментов. Протеинкиназы должны иметь специальный центр связывания АТФ или других нуклеозидтрифосфатов, которые используются в качестве доноров остатков фосфата, а также специальный центр связывания белка-субстрата, на который осуществляется перенос фосфатной группы. Для того чтобы осуществить перенос фосфата с АТФ на белок, нужен специальный активный центр, содержащий определенные аминокислотные остатки, которые непосредственно участвуют в переносе фосфата от АТР на белок. Ясно, что два субстратсвязывающих участка (участок связывания АТФ и участок связывания белка-субстрата) должны располагаться поблизости и быть соответствующим образом ориентированы относительно друг друга. Только в этом случае становится возможным эффективный перенос остатка фосфата. Субстратсвязывающие участки должны обладать достаточно высокой специфичностью. Это означает, что протеинкиназы должны узнавать только свои субстраты, то есть связывать и фосфорилировать вполне определенные белки.
|
|
|
Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 2487; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!