Биологическая химия

Патогенез, лечение и профилактика заболеваний

Рубрика ‘Химия’

Биологические мембраны

Мембраны — наиболее распространенные клеточные органеллы. Основными мембранными структурами клетки являются плазматическая мембрана, отделяющая клетку от соседних клеток или межклеточного вещества, эндоплазматический ретикулум, пластинчатый комплекс, митохондриальная и ядерная мембраны.

Биологические мембраны
Биологические мембраны - схема.

Читать дальше »

Двойной липидный слой мембран

Характерной особенностью молекул фосфолипидов и гликолипидов является их амфифильность: один конец молекулы гидрофобный, другой — гидрофильный. Гидрофобный конец составляют углеводородные радикалы жирных кислот и сфингозина; он занимает большую часть длины молекулы, до 3/4- В гликолипидах гидрофильный конец образован углеводной частью, в фосфолипидах — фосфатным остатком с присоединенным к нему холином, этаноламином или серином.

Двойной липидный слой мембран
Двойной липидный слой.

Читать дальше »

Белки мембран

Белки могут быть частично или полностью погружены в мембрану (интегральные белки) либо располагаться на ее поверхности (периферические белки).Погруженная часть интегральных белков гидрофобна, содержит большое количество аминокислот с гидрофобными радикалами. Гидрофобные взаимодействия обеспечивают удерживание белков в липидном слое мембраны и их определенную ориентацию: белок с гидрофильной выступающей частью не может повернуться этой частью в гидрофобный слой.

Белки мембран
Белки мембран - рисунок.

Читать дальше »

Асимметрия мембран

Мембраны всегда существуют в форме замкнутых структур. Это объясняется тем, что на открытом краю мембраны поверхностное натяжение больше, чем в других местах, и края стягиваются вплоть до слияния в одной точке (подобно тому, как стягивается шнурком рюкзак). В живой клетке все мембраны тоже замкнуты, но их форма часто отличается от сферической.

Асимметрия мембран
Асимметрии мембран.

Читать дальше »

Самосборка мембран

Существуют методы выделения клеточных мембран, позволяющие изучать их в упрощенных условиях. Удобным объектом для исследований оказались мембраны эритроцитов. Если эритроциты поместить в гипотонический раствор, они набухают в результате осмотического переноса воды внутрь клетки, мембрана лопается, содержимое выходит в раствор и остаются пустые мембраны — «тени» эритроцитов. Методом центрифугирования в определенных условиях из такой смеси можно выделить чистые мембраны.

Самосборка мембран
Самосборка.

Читать дальше »

Облегченная диффузия

При облегченной диффузии вещества переносятся через мембрану также по градиенту концентрации, но с помощью специальных трансмембранных белков-переносчиков (транслоказ). Белок-переносчик имеет центр связывания, комплементарный переносимому веществу, поэтому для облегченной диффузии, в отличие от простой, характерна высокая избирательность: для каждого вещества или группы сходных веществ имеется свой переносчик.

Облегченная диффузия
Облегченная диффузия мембраны.

Читать дальше »

Активный транспорт

В этом процессе, в отличие от простой и облегченной диффузии, перенос вещества совершается против градиента концентрации. 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.

Активный транспорт
Транспорт.

Читать дальше »

Концентрация органических веществ

Концентрация органических веществ внутри клетки обычно больше, чем в межклеточной жидкости. Многие из этих веществ, включая все макромолекулы, не могут свободно проходить через мембрану, и поэтому вследствие осмоса вода стремится проникнуть внутрь клетки. Если для этого нет препятствий, то клетка набухает, внутриклеточное давление увеличивается и происходит разрыв мембраны (осмотический шок).

Концентрация органических веществ
Концентрация веществ.

Читать дальше »

Вторично-активный транспорт

Вторично-активный транспорт. Активный перенос вещества через мембрану может осуществляться за счет энергии градиента концентрации другого вещества. Переносчик в этом случае имеет специфические центры связывания для обоих веществ. Присоединение и отделение переносимого вещества вызывает изменения конформации переносчика, и соответственно — изменения сродства к переносимым веществам.

Вторично-активный транспорт
Вторичный транспорт.

Читать дальше »

Кинетика трансмембранного переноса

Скорость простой диффузии через мембрану линейно зависит от градиента концентрации диффундирующего вещества.
Для транспорта веществ с участием переносчиков (облегченная диффузия, активный перенос) характерна кинетика насыщения: при определенной (насыщающей) концентрации переносимого вещества в переносе принимают участие все имеющиеся молекулы переносчика, и скорость транспорта достигает предельной величины (V ).

Кинетика трансмембранного переноса
Трансмембранный перенос.

Читать дальше »