Учебный материал
РОССИЙСКОЙ КОЛЛЕКЦИИ РЕФЕРАТОВ (с) 1996
http://referat.students.ru; http://www.referats.net;
http://www.referats.com
Мурманский Государственный Технический Университет
кафедра биологии
Реферат
по молекулярной биологии
'Биологически мембраны'
Выполнила: Бизето М.Ф., студентка 1 курса ВЗО, группа В-151
Проверила: Петрухов К.Х., зав. кафедрой биологии, к.б.н.
Мурманск 2001 год
План:
I. Строение мембран.
1.1. Химия мембран.
1.2. Мембраны эритроцитов.
1.3. Миелиновые мембраны.
1.4. Мембраны хлоропластов.
1.5. Внутренняя (цитоплазматическая) мембрана бактерий.
1.6. Мембрана вирусов.
II. Функции мембран.
III. Транспорт через мембраны:
1.1. Пассивный транспорт.
1.2. Облегченная диффузия.
1.3. Активный транспорт.
1.4. Транспорт глюкозы.
1.5. Ca2+ -насос
I. Строение мембран.
Важнейшее условие существования клетки, и, следовательно, жизни -
нормальное функционирование биологических мембран. Мембраны -
неотъемлемый компонент всех клеток.
Все биологические мембраны имеют толщину от 5 до 10 нм, содержат
белки липиды, соотношение между которыми варьирует в зависимости от
происхождения мембраны. Кроме того, в них присутствуют углеводы,
неорганические соли, вода и ряд других соединений; в некоторых
мембранах обнаружены следы РНК (до 0,1%). У млекопитающих мембраны
содержат особенно особенно большое количество фосфолипидов и
холестерола. В настоящее время общепринятой моделью строения мембран
является жидкостно-мозаичная, предложенная в 1972 году С.Синджером и
Дж.Николсоном.
Структурной единицей мембраны является фослолипидный бислой.
Фосфолипиды - амфипатичекие молекулы, т.е. в одной молекуле имеются
как гидрофильные, так и гидрофобные участки. Фосфолипидный бислой
образуется за счет гидрофобного воздействия между цепями остатков
жирных кислот, входящих в состав липидов. Он представляет собой
листок, состоящий из 2 слоев фосфолипидов, причём их полярные головки
обращенеы к воде, а цепи остатков жирных кислот формируют внутреннюю
гидрофобную среду. При встряхивании фосфолипидов с водой они образуют
шарообразные мицеллы, где цепи остатков жирных кислот направлены в
qrnpnms, противоположную гидрофильной поверхности.
Липидный бислой с обеих сторон покрыт белками. В соответсвии с
жидкой мозаичной моделью мембраны сами липиды и некоторые белки
способны передвигаться в плоскости бислоя.
Мембранные белки выполняют несколько функций:
1) они могут переносить молекулы через мембрану;
2) являются рецепторами для химических агентов ( таких, так
гормоны);
3) через свои разветвленные углеводные цепи обеспечивают
межклеточное взаимодействие, а также распознавание антигенов;
4) действуют в качестве ферментов;
Белки могут быть интегральными, прочно встроенными в мембрану или
ассоциированными. Последние непрочно или обратимо связаны с мембраной
и способны отцеплятся даже при мягких воздействиях. Интегральные
белки могут был ковалентно связаны концевой карбоксильной группой
белка с фосфолипидами мембраны. Многие интегральные белки
нерастворимы в воде. Они погружены в мембрану и удерживаются там
тремя основными силами:
1) ионными взаимодействиями с полярными головками;
2) гидрофобными взаимодействиями с внутренней липидной частью
мембраны;
3) специфическими взаимодействиями с холестеролом и другими
молекулами мембраны.
Большинство интегральных белков пронизывают липидный бислой и
имеют полярные участки с двух сторон.
Новейшие данные, полученные методом рентгеноструктурного анализа,
показали, что цепи мембранных белков сворачиваются, по-видимому так,
что -спиральные и -структурные участки оказываются погруженными в
гидрофобную область мембраны; находящиеся вне мембраны части молекулы
образованы преимущественно неупорядоченными структурами.
У мембран различают наружную и внутреннюю стороны, которые в
большинстве случаев имеют неодинаковый состав, то есть мембраны
асимметричны. Липиды и белки, расположенные на наружной стороне
плазматической мембраны, обычно имеют ковалентно связанные с ними
углеводы. Внутренняя сторона мембраны и внутриклеточные мембраны, как
правило, лишены углеводов. Углеводная часть представлена
полисахаридами, включающими обычно не более 15 моносахаридных
остатков, которые часто образуют разветвленные структуры. В
плазмалемме эукариотических клеток часто обнаруживаются галактоза,
манноза, фукоза, N-ацетилглюкозамин, N-ацетилгалактозамин, арабиноза,
ксилоза, нейраминовая кислота. Гликолипиды представлены
гликозилдиацилглицеринами (преимущественно в бактериальных мембранах)
и гликосфинголипидами: цереброзиды, ганглиозиды и др. (в основном у
эукариотических клеток).
Мембрана представляет собой динамическую структуру. Наиболее