Навигация по биологической энциклопедии

Главная | Биологический словарь | Биологические мембраны

Биологические мембраны

латинск. membrana - кожица, оболочка, перепонка , структуры, ограничивающие клетки клеточные, или плазматические, мембраны и внутриклеточные органоиды мембраны митохондрий, хлоропластов, лизосом, эндоплазматич. ретикулума и др. . Содержат в своём составе липиды, белки, гетерогенные макромолекулы гликопротеиды, гликолипиды и, в зависимости от выполняемой функции, многочисл. минорные компоненты коферменты, нуклеиновые к-ты, антиоксиданты, каротиноиды, неорганич. ионы и т.п. . Основу Б. м. составляет фосфолипидный двойной слой бислой , гидрофобные фрагменты молекул к-рого погружены в толщу мембраны толщина гидрофобной зоны Б. м. составляет 2-3 нм , а полярные группы ориентированы наружу в окружающую водную среду. Осн. масса мембранных липидов 60-70% представлена гл. обр. фосфатидилхолином, фосфатидил- этаноламином, сфингомиелином и холестерином. Главная их функция состоит в поддержании механическ. стабильности Б. м. и придании им гидрофобных свойств. Мембранные белки локализованы на поверхности Б. м. или внедрены на разл. глубину в гидрофобную зону. Некоторые белки пронизывают мембрану насквозь, и разл. полярные группы одного и того же белка обнаруживаются по обе стороны Б. м. Большинство мембранных белков играет бол. или мал. специфич. роль: служат катализаторами протекающих в клетке химич. реакций мн. белки мембран - ферменты , рецепторами гормональных и антигенных сигналов, выполняют функцию узнающих элементов в мембранном транспорте, пиноцитозе и хемотаксисе. Устойчивость Б. м. обусловлена ионными, дипольными, дисперсионными и гидрофобными взаимодействиями между молекулами липидов и белков. Свободная энергия взаимодействия между фосфолипидами при плотной упаковке молекул в бислое достигает величины 10-20 ккал/м и значительно превосходит ср. энергию теплового движения. Вместе с тем внутри мембраны наблюдается значит.подвижность липидов и белков. Осн. функции Б. м. - барьерная, транспортная, регуляторная и каталитическая. Барьерная функция заключается в ограничении диффузии через мембрану растворимых в воде соединений, что необходимо для защиты клеток от чужеродных, токсичных веществ и сохранения внутри клеток определённых концентраций метаболитов. Коэффициенты диффузии веществ через фосфолипидный бислой в 104-106 раз ниже, чем в водных растворах. Характерная особенность Б. м. - способность осуществлять избират.перенос неорганич. ионов, питательных веществ, разл. продуктов обмена. Б. м. содержат системы пассивного и активного, направленного против электрохимич. потенциала, транспорта веществ. В качестве источников энергии для активного транспорта используются окислительно-восстановит. реакции система транспорта Н+ , гидролиз АТФ K+/Na+-активируемая АТФаза, Са2+ -активируемая АТФаза или предсуществующие ионные градиенты система симпорта Na+ с аминокислотами или углеводами . Мол. механизмы транспорта веществ хорошо изучены на модельных системах, в частности при включении природных и синтетич. ион-транспортирующих соединений ионофоров в искусств. фосфолипидные бислойные мембраны. Большая группа ион-транспортирующих соединений напр., антибиотики грамицидин, амфотерицин и др. встраиваются в мембрану и формируют в ней поры или каналы см. Ионные каналы , селективно пропускающие ионы. Важнейшей функцией Б. м. служит регуляция внутриклеточного метаболизма в ответ на поступающие извне воздействия. Взаимодействие клеток с внеш. средой осуществляется посредством спец. мембранных рецепторов фото-, термо-, механо- и хеморецепторы . Во мн. случаях при физич. или химич. возбуждении клеток увеличивается скорость поступления в клетки Ca2+ и активируется мембранная АМФциклаза. В свою очередь Ca2+ и цАМФ, активируя ключевые ферменты метаболизма, обеспечивают эффективный ответ клеток на внеш. воздействия см. Циклические нуклеотиды . Важным аспектом взаимодействия клеток, тканей и органов целостного организма с внеш. средой является способность Б. м. осуществлять передачу электрич. сигнала, к-рая осуществляется спец. структурами - синапсами, а также при распространении потенциала действия по возбудимым Б. м. В Б. м. протекают мн. биохимич. реакции, в первую очередь процессы энергообмена клетоколо В так называем. сопрягающих мембранах хлоропластов, митохондрий и бактерий осуществляется преобразование энергии света или свободной энергии, освобождаемой при окислительно-восстановит. реакциях, в энергию пирофосфатной связи АТФ см. Биоэнергетика . Мн. окислительно-восстановит. гидролитич. и биосинтетич. реакции катализируют ферменты, прочно связанные с Б. м. См. также Клеточная мембрана. Овчинников Ю. А., Иванов В. Т., Шкроб А. М., Мембрано-активные комплексоны, М., 1974. Финеан Дж., Колмэн Р., Мичелл Р., Мембраны и их функции в клетке, пер. с англ., М., 1977. Биологические мембраны, пер. с англ., М., 1978. Котык А., Яначек К., Мембранный транспорт, пер. с англ., М., 1980. Бергельсон Л. Д., Мембраны, молекулы, клетки, M., 1982. Болдырев А. А., Биологические мембраны и транспорт ионов, М., 1985.

В этой категории нет материалов.

 

Вход в систему

Спонсоры раздела:

«ЗООВОД» – ваш путеводитель в изумительный мир животных. Мир флоры и фауны появился на Земле задолго до нас, людей, и в нем осталось и по сей день много непознанного, удивительного и чудесного, познание этого мира можно сравнить с полетом на другую планету. Наш журнал станет верным и надежным проводником в этот удивительный мир. Предлагаем Вам узнать все о животных, например вот лишь немногое из того, что есть на страницах нашего позновательного интернет издания Зоовод:: привычки, манеры и повадки, сходства и различия с человеком, их играх, вариантах охоты, брачных играх и отношениях и о многом-многом другом…