Презентація на тему:
Барокко

Будова клітинної мембрани. Склад мембрани. Транспортні властивості.

Клітина Рослина Тварина

Будова мембрани 1 - елементи цитоскелета; 2 - гідрофобні головки ліпідів; 3 - гідрофільні головки ліпідів; 4 - вуглеводи; 5 - поверхневі білки; 6 - білок, який перетинає мембрану

Загальний план будови біологчної клітинної мембрани

Функції біомембран 1. Обмеження та обособлення клітин та органел. Обособлення клітин від міжклітинного середовища забезпечується плазматичною мембраною, яка захищає клітини від механічної та хімічної дії. Плазматична мембрана забезпечує також збереження різниці концентрацій метаболітів та неорганічних іонів між внутрішньоклітинним та зовнішнім середовищем.

Функції біомембран 2. Контрольований транспорт метаболітів та іонів визначає внутрішнє середовище, що суттєво для гомеостазу, тобто підтримання постійної концентрації метаболітів та неорганічних іонів , а також інших фізіологічних параметрів.

Функції біомембран 3.Ферментативний каталіз. У мембранах на межі між ліпідною та водною фазами локалізовані ферменти. Саме тут відбуваються реакції з неполярними сполуками. Прикладами можуть бути біосинтез ліпідів або метаболізм неполярних речовин. У мембранах локалізовані найважливіші реакції енергетичного обміну – окиснювальне фосфорилювання та фотосинтез.

Функції біомембран 4. Контактна взаємодія з міжклітинним матриксом і взаємодія з іншими клітинами при утворенні тканин.

Функції біомембран 5. Заякорювання цитоскелету , яке забезпечує підтримку форми клітин та органел, а також клітинну рухливість.

Основні властивості мембран 1) Замкненість. Ліпідні бішари ( і мембрани) завжди самостійно замикаються на себе з утворенням повністю обмежених просторів. Дійсно, лише у цьому випадку усі гідрофобні частини ліпідів стають ізольованими від водної фази . З цієї ж причини при порушенні цілісності мембрани відбувається її «самозшивання». 2) Латеральна рухливість. Недивлячись на замкнутість мембран, їхня структура при температурі тіла не є жорсткою. Компоненти мембрани можуть рухатися у межах свого шару. У більшій мірі це стосується ліпідів, у меншій - білків. Так у результуті випадкової дифузії молекула білка масою 100 000 Да за 10 с переміщається у мембрані в средньому на 2,5 мкм, а молекула ліпіду за той же час — у средньому на 5,5 мкм. У порівнянні з розмірами самих молекул це досить велика відстань. Таким чином мембрани мають властивості двомірних рідин. По цій причинч модель будови біомембран називається рідинно-мозаїчною (мозаїчною — оскільки білки знаходяться у мембрані не суцільним шаром, а у вигляді окремих острівків).

Основні властивості мембран 3) Асиметрія. Поверхнева і внутрішня поверхні мембрани переважно різняться за своїм складом: а) вуглеводні компоненти, як уже відзначалося, знаходяться на зовнішній поверхні плазмолеми; б) багато білків є характерними компонентами лише зовнішньої, а інші – лише внутрішньої сторони мембрани; в) нерідко відрізняється і ліпідний склад шарів бішіру. Полярність (асиметрія) мембрани виникає на ранніх стадіях її формування, а потім увесь час зберігається.

Білки мембран

Функції мембранних білків 1. Структурні білки. а) надають клітині і органелам певної форми; б) надають мембрані ( наприклад плазмолемі) ті або інші механічні властивості ( еластичність і т.п.); в) забезпечують зв’язок мембрани із цитоскелетом або (у випадку ядерної мембрани) з хромосомами. 2. Транспортні білки. Проникність мембран визначається їхнім ліпідним бішаром. Останній же є проникним лише для обмеженого кола речовин — не дуже великих гідрофобних молекул (наприклад, жирних кислот) і зовсім дрібних молекул (газів, води та т. і.). Всі інші речовини можуть переміщптися через мембрану за умови наявновності відповідних білкових транспортних систем. Деякі з них забезпечують двосторонній переном, а інші лише односторонній.

Функції мембранних білків Унаслідок діяльності цих двох систем досягаються такі результати: а) створюються стійкі транспортні потоки певних речовин через мембрани (наприклад, у проксимальних канальцях нирок — потік глюкози з первинної сечі у кров через послідовно розміщену серію мембран); б) крім того, транспорт іонів призводить до виникнення трансмембранного потенціалу у всіх клітинах, а також до його зміни у нервових і м’язових клітинах і волокнах. Останнє ж лежить у основі таких важливих явищ, як збудливість і провідність.

Функції мембранних білків 3. Білки, що забезпечують безпосередню клітинно-клітинну взаємодію. Багаточисленні білки цієї групи можна поділити на дві групи: а) Одні білки беруть участь в утворенні спеціалізованих міжклітинних контактах (десмосоми та ін.). б) Так звані адгезивні білки необхідні для зв’язування клітин одна з одною або позаклітинними структурами (базальною мембраною, волокнами);

Різновидів мембранного транспорту А - Пасивний транспорт 1. Пасивна дифузія 2.Полегшена дифузія В - Активний транспорт 3. Первинно - активний транспорт 4. Вторинно-активний транспорт 5. Механізм, спряжений із зміною структурної цілісності мембран

Транспорт речовин через мембрану а - види переносу; б - пасивний і активний транспорт: 1 - пасивна дифузія; 2 - дифузія за допомогою каналу; 3 - дифузія за допомогою переносника; 4 - активний транспорт; 5 - вторинно-активний транспорт (Активний перенос може поєднуватися з іншим транспортним процесом, який відбувається спонтанно (так званий вторинний активний транспорт). Так, до прикладу, відбувається у епітеліальних клітнах кишечника і нирок, де глюкоза переноситься проти концентраційного градієнту за рахунок того, що одночасно з глюкозою з просвіту кишечника й первинної сечі переносяться іони Na+. Тут рушійною силою для транспорту глюкози є градієнт концентрації іонів Na+)

Пасивний транспорт

Дифузія Полегшена дифузія-один із видів пасивного транспорту Характерний для усіх канальних білків. Відбувається за градієнтом концентрації за допомогою транспортного білка – транслокази. Транслокази – інтегральні білки, володіють специфічністю до речовин, які переносять Гідрофільні сполуки проходять без контакту з гідрофобною середньою частиною бішару Приклади: К+-канали у плазмолемі збуджених клітин Са2+-канали в мембранах саркоплазматичного ретикулуму

Активний транспорт При активному транспорту речовина проходить через мембрану також за допомогою спеціального транспортного білка (транслокази), але проти градиента своеї концентрації, тобто з компартмента с меншою концентрацією в компартмент з більшою концентрацією. Таке переміщення потребує затрат енергії. Відповідно, транспортная система повинна здійснювати і енергетичне забезпечення переносу. Дана проблема вирішується різними способами.

Порівняння Пасивний - за електрохімічним градієнтом, відбувається спонтанно або шляхом звичайної дифузії, або шляхом полегшеної дифузії через канали за участю пасивних переносників. Активний - вимагає метаболічної енергії, опосередковується переносником, який цю енергію використовує, переміщуючи речовину проти її електрохімічного градієнту Білок-переносник

Дякую за увагу!