Вопрос Молекулярная структура и функции биологических мембран Клеточная мембрана


Скачать 94.19 Kb.
НазваниеВопрос Молекулярная структура и функции биологических мембран Клеточная мембрана
Дата публикации25.07.2013
Размер94.19 Kb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Спорт > Документы
Вопрос 1. Молекулярная структура и функции биологических мембран

Клеточная мембрана - функционально активные поверхностные структуры толщиной в несколько молекулярных слоев, ограничивающие цитоплазму и большинство органелл клетки, а также образующие единую внутриклеточную систему канальцев, складок, замкнутых областей.

Функции биомембран

- барьерная — обеспечивает регулируемый, избирательный, пассивный и активный обмен веществ с окружающей средой.

- транспортная — через мембрану происходит транспорт веществ в клетку и из клетки. Транспорт через мембраны обеспечивает: доставку питательных веществ, удаление конечных продуктов обмена, секрецию различных веществ, создание ионных градиентов, поддержание в клетке соответствующего pH и ионной концентрации, которые нужны для работы клеточных ферментов.

- матричная — обеспечивает определенное взаиморасположение и ориентацию мембранных белков, их оптимальное взаимодействие;

- механическая — обеспечивает автономность клетки, ее внутриклеточных структур, также соединение с другими клетками (в тканях).

- энергетическая — при фотосинтезе в хлоропластах и клеточном дыхании в митохондриях в их мембранах действуют системы переноса энергии, в которых также участвуют белки;

- рецепторная — некоторые белки, находящиеся в мембране, являются рецепторами (молекулами, при помощи которых клетка воспринимает те или иные сигналы).

- ферментативная — мембранные белки нередко являются ферментами. Например, плазматические мембраны эпителиальных клеток кишечника содержат пищеварительные ферменты.

- маркировка клетки — на мембране есть антигены, действующие как маркеры — «ярлыки», позволяющие опознать клетку. Это гликопротеины (то есть белки с присоединенными к ним разветвленными олигосахаридными боковыми цепями), играющие роль «антенн». Из-за бесчисленного множества конфигурации боковых цепей возможно сделать для каждого типа клеток свой особый маркер. С помощью маркеров клетки могут распознавать другие клетки и действовать согласованно с ними, например, при формировании органов и тканей. Это же позволяет иммунной системе распознавать чужеродные антигены
^ Вопрос 2. Типы и функции мембранных липидов и белков.

Мембранные липиды - это амфипатические молекулы, самопроизвольно формирующие бислои. Липиды нерастворимы в воде, однако легко растворяются в органических растворителях. В большинстве животных клеток они составляют около 5О% массы плазматической мембраны. В участке липидного бислоя размером 1 х 1 мкм находится приблизительно 5 х 1ОО тыс. молекул липидов. Следовательно, плазматическая мембрана небольшой животной клетки содержит примерно 1О липидных молекул. В клеточной мембране присутствуют липиды трех главных типов:
1) фосфолипиды

2) холестерол

3) гликолипиды.
Все они представляют собой амфипатические молекулы, т.е. у них есть гидрофильный и гидрофобный концы.
Фосфолипиды - сложные липиды, содержащие глицерин , жирные кислоты , фосфорную кислоту и азотистое соединение

Холестерин - полициклический спирт из группы стеринов.Входит в липидную часть клеточных мембран.

Холестерин содержит стероидное ядро из четырех колец и гидроксильную группу.

Гликолипиды - это липидные молекулы, принадлежащие к классу олигосахаридсодержащих липидов, которые обнаруживаются только в наружной половине бислоя, а их сахарные группы ориентированы к поверхности клетки.
К мембранным белкам относятся белки, которые встроены в клеточную мембрану или мембрану клеточной органеллы или ассоциированы с таковой. Около 25 % всех белков являются мембранными

Основные виды мембранных белков, исходя из их функции.

^ 1.Структурные белки.

а) придают клетке и органеллам определенную форму;

б) придают мембране механические свойства (эластичность, упругость и т. д.);

в) обеспечивают связь мембраны с цитоскелетом или
(в случае ядерной мембраны) с хромосомами.

2.белки, участвующие в передаче сигналов от одних клеток
к другим.


^ 3. Транспортные белки:

Проницаемость мембран, опр. липидным бислоем, но эта проницаемость лишь для огр. круга вещ-в совсем мелких молекул, газа и воды. Все др. вещества могут перемещаться через мембрану, только при наличии в ней соответствующих белковых транспортных систем, одна транспортные белки обеспеч. перенос двусторонний, а другие односторонний.

^ 4.Белки обеспечивающие межклеточное взаимодействие.

Вопрос 3. Строение и функции гликокаликса. Значение мембран в жизнедеятельности клетки.
Гликокаликс — в плазмалемме молекулы олигосахаридов, полисахаридов, гликопротеинов и гликолипидов. Гликокаликс выполняет рецепторную и маркерную функции, а также участвует в обеспечении избирательности транспорта веществ и пристеночном (примембранном) пищеварении.
Гликокаликс хорошо развит на апикальной мембране каёмчатых энтероцитов и представляет собой молекулярное сито, пропускающего или не пропускающего молекулы, в зависимости от их величины, заряда и других параметров. В слое гликокаликса располагаются пищеварительные ферменты, как поступающие туда из полости кишечника, так и синтезированные самими энтероцитами. Толщина гликокаликса равна приблизительно 15—40 нм на боковой поверхности энтероцита и 50—100 нм — на апикальной. Гликокаликс, микроворсинки и апикальная мембрана вместе называются исчерченной каёмкой
^ Клеточная мембрана отделяет содержимое любой клетки от внешней среды, обеспечивая ее целостность; регулируют обмен между клеткой и средой; внутриклеточные мембраны разделяют клетку на специализированные замкнутые отсеки — компартменты или органеллы, в которых поддерживаются определенные условия внутриклеточной среды.
^ Вопрос 4. Транспорт через мембрану: активный и пассивный. Понятие о везикулярном транспорте.

Пассивный транспорт - транспорт веществ по градиенту концентрации, не требующий затрат энергии. Пассивно происходит транспорт гидрофобных веществ сквозь липидный бислой. Пассивно пропускают через себя вещества все белки-каналы и некоторые переносчики. Пассивный транспорт с участием мембранных белков называют облегченной диффузией.

Другие белки-переносчики (их иногда называют белки-насосы) переносят через мембрану вещества с затратами энергии, которая обычно поставляется при гидролизе АТФ. Этот вид транспорта осуществляется против градиента концентрации переносимого вещества и называется активным транспортом.

^ Везикулярный транспорт. Перенос белков от одних органелл к другим происходит с помощью везикул. Везикулы отпочковываются от мембран одной органеллы, а затем исчезают, сливаясь с мембраной другой органеллы. Белки переносятся в полости пузырька или в составе мембран подобно интегральным белкам.

^ Вопрос 5. Межклеточные контакты. Медицинское значение.

Межклеточные контакты — соединения между клетками, образованные при помощи белков. Межклеточные контакты обеспечивают непосредственную связь между клетками. Кроме того, клетки взаимодействуют друг с другом на расстоянии с помощью сигналов (главным образом - сигнальных веществ), передаваемых через межклеточное вещество.
^ Функции межклеточных соединений

Межклеточные соединения возникают в местах соприкосновения клеток в тканях и служат для межклеточного транспорта веществ и передачи сигналов (межклеточное взаимодействие), а также для механического скрепления клеток друг с другом.

Через щелевые контакты могут передаваться электрические сигналы. Клетки органов и тканей вырабатывают ряд химических веществ, действующих на другие клетки (в том числе через межклеточные контакты) и вызывающих изменения в работе цитоскелета, в интенсивности обмена веществ и процессе синтеза клеткой белков.
^ Медицинское значение

Клетки могут образовывать друг с другом или с внеклеточными структурами относительно постоянные контакты.

Наиболее характерный пример — клетки эпителия: они лежат в виде пласта, который практически не содержит межклеточных промежутков и примыкает к базальной мембране. Целостность пласта обеспечивается тем, что, во-первых, между соседними клетками имеется целый ряд различных контактов, а во-вторых, клетки базального слоя образуют контакты и с базальной мембраной.

Можно привести множество других примеров. Это связь между:

  • кардиомиоцитами в миокарде,

  • клетками паренхиматозных органов (печени, желез ит. д.),

  • нервными клетками (имеются в виду синапсы),

- развивающимися половыми клетками и окружающими

их соматическими клетками. Во всех этих случаях ключевую роль в формообразовании ткани или органа играют межклеточные контакты.

В то же время постоянство этих контактов в определенной степени относительно. Например, в многослойном эпителии клетки постепенно оттесняются новыми генерациями эпителиоцитов в вышележащие слои. При этом вначале пропадает их связь с базальной мембраной, а в самом конце — и друг с другом. Во многом похожая картина наблюдается при созревании мужских половых клеток в семенных канальцах: здесь постепенно меняются контакты сперматогеннных клеток с поддерживающими их клетками Сертоли.
^ Вопрос 6. Межклеточная адгезия, внеклеточный матрикс. Медицинское значение.

адгезиия
Молекулы межклеточной адгезиии - это связанные с плазматической мембраной белки, которые обеспечивают механическое взаимодействие клеток друг с другом. Часто это молекулы, пронизывающие мембрану и присоединенные к цитоскелету; с их помощью клетки при движении могут подтягиваться к другим клеткам или перемещаться по внеклеточному матриксу . Во многих случаях молекула межклеточной адгезии способна взаимодействовать с несколькими лигандами, для чего служат разные участки связывания.

^ Внеклеточным матриксом в биологии называют внеклеточные структуры ткани (интерстициальный матрикс и базальные мембраны). Внеклеточный матрикс составляет основу соединительной ткани, обеспечивает механическую поддержку клеток и транспорт химических веществ. Кроме того, клетки соединительной ткани образуют с веществами матрикса межклеточные контакты (гемидесмосомы, адгезивные контакты и др.), которые могут выполнять сигнальные функции и участвовать в локомоции клеток. Так, в ходе эмбриогенеза многие клетки животных мигрируют, перемещаясь по внеклеточному матриксу, а отдельные его компоненты играют роль меток, определяющих путь миграции.

^ Основные компоненты внеклеточного матрикса — гликопротеины, протеогликаны и гиалуроновая кислота. Коллаген является превалирующим гликопротеином внеклеточного матрикса у большинства животных. В состав внеклеточного матрикса входит множество других компонентов: белки фибрин, эластин, а также фибронектины, ламинины и нидогены; в состав внеклеточного матрикса костной ткани входят минералы, такие как гидроксиапатит; можно считать внеклеточным матриксом и компоненты жидких соединительных тканей — плазму крови и лимфатическую жидкость.

^ Вопрос 7. Общая характеристика сигнальных молекул. Медицинское значение

Как следует из вводных замечаний, все межклеточные сигнальные вещества можно разделить на три группы:

а) гормоны — регуляторы, образуемые эндокринными клетками и попадающие к клеткам-мишеням через кровь;

б) нейромедиаторы — соединения, передающие сигнал в синапсах от пресинаптического окончания к постсинаптической мембране;

в) гистогормоны (т. н. цитокины и факторы роста) регуляторы, выделяемые неэндокринными клетками во внесосудистое пространство и обладающие поэтому местным действием.

В ряде случаев грань между этими группами почти стирается; так, одно и то же вещество может принадлежать сразу двум или даже трем группам. Простейший пример — гистамин: он является и гормоном некоторых одиночных эндокринных клеток, и нейромедиатором в ряде отделов головного мозга, а также вполне подходит под определение гистогормонов, когда выделяется тучными клетками (тканевыми базофилами) при воспалении
Гормо́ны — биологически активные сигнальные химические вещества, выделяемые эндокринными железами непосредственно в организме и оказывающие дистанционное сложное и многогранное воздействие на организм в целом либо на определённые органы и ткани-мишени. Гормоны служат гуморальными (переносимыми с кровью) регуляторами определённых процессов в различных органах и системах.

Все гормоны реализуют своё воздействие на организм или на отдельные органы и системы при помощи специальных рецепторов к этим гормонам.

Механизмы действия

Когда гормон, находящийся в крови, достигает клетки-мишени, он вступает во взаимодействие со специфическими рецепторами; рецепторы «считывают послание» организма, и в клетке начинают происходить определенные перемены. Каждому конкретному гормону соответствуют исключительно «свои» рецепторы, находящиеся в конкретных органах и тканях — только при взаимодействии гормона с ними образуется гормон-рецепторный комплекс.

Похожие:

Вопрос Молекулярная структура и функции биологических мембран Клеточная мембрана iconПлан практических занятий по клинической физиологии занятие 1
...
Вопрос Молекулярная структура и функции биологических мембран Клеточная мембрана iconСифилис – хроническое венерическое заболевание с вариабельным и цикличным...
Равномерных мелких завитков их структура представлена цитоплазматическим цилиндром, который снаружи покрыт чехлом, под ним располагаются...
Вопрос Молекулярная структура и функции биологических мембран Клеточная мембрана iconВопросы по биофизике
Искусственные фосфолипидные мембраны как модели биологических мембран (липосомы, протеолипосомы). Состояние воды в клетке. Свободная...
Вопрос Молекулярная структура и функции биологических мембран Клеточная мембрана iconПлан Структура биомембран Перенос веществ через мембраны Адгезивная функция мембран
В клетке располагается много разных мембран: плазмолемма, внутренняя и наружная мембраны ядерной оболочки, мембраны органелл
Вопрос Молекулярная структура и функции биологических мембран Клеточная мембрана iconМолекулярный уровень организации это уровень функционирования биологических...
С этого уровня начинаются процессы жизнедеятельности: обмен веществ, превращение энергии, передача наследственной информации. Этот...
Вопрос Молекулярная структура и функции биологических мембран Клеточная мембрана iconМорфология и физиология бактерий
Поверхностные структуры бактерий: капсулы, жгутики, ворсинки, клеточная стенка, под ней – цитоплазматич мембрана. Внутр структуры:...
Вопрос Молекулярная структура и функции биологических мембран Клеточная мембрана iconПредмет, структура, методология и функции экономической теории Вопрос...
Экономическая наука имеет сложную структуру. Это отражает сложное строение экономической действительности
Вопрос Молекулярная структура и функции биологических мембран Клеточная мембрана iconКонтрольные вопросы для самоподготовки к практическим и лабораторным...
Белок как молекулярная основа живой материи. Роль белков в процессах жизнедеятельности
Вопрос Молекулярная структура и функции биологических мембран Клеточная мембрана icon3. Программа фундаментальных исследований Президиума ран "Молекулярная...
О программе исследований ран в области биологии на 2013- 2020 гг: опять фундаментальная эволюционная профанация вместо фундаментальных...
Вопрос Молекулярная структура и функции биологических мембран Клеточная мембрана iconЮ. Б. Гречаніна Кафедра медицинской генетики хдму
Атф. Вони мають дві мембрани: зовнішню, яка відділяє органелу від цитоплазми І внутрішню, яка створює багаточисельні крипти. Зовнішня...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница