Jellemzők biomembránokban
Az egyik jellegzetessége a membránok a nagyfokú sokféleség és heterogenitás. Ezek miatt a inhomogenitása a készítmény, mint egy (más fehérjék, lipidek és szénhidrátok), valamint a módszerek közötti kölcsönhatás különböző membránok egymáshoz és a komponenseket a citoplazmában. membrán komponensek rendkívül aszimmetrikus. A membránfehérjék világosan megkülönböztethető extra- és intracelluláris domének. Sok membránkomponensek állapotban vannak a folyamatos mozgás. A jellemzője ezeknek a struktúráknak az, hogy vannak kialakítva nagyrészt önszerveződés között, valamint a membrán komponensek gyakorlatilag nem kovalens kötés. Ugyanez vonatkozik az ionszivattyú. Mindegyikük úgy vannak kialakítva, amely ugyanazon az elven, és két, funkcionálisan egymástól függő alkatrészek (ábra. 1).
Ábra. 1. Rendszer ionszivattyú
Funkcionálisan, a membrán a helyén felhalmozódása kémiai energia, mint a gazdag vegyületek (foszfát-észterek ciklusos nitrogéntartalmú bázisok - adenin és a guanin, metabolitok, a szénhidrát-anyagcsere és a koenzim A). Ez azon az elven működik egy kondenzátor, elválasztó töltött atomokat és molekulákat (ionok). A permeabilitás a membrán és a polaritást függ a elektrokémiai gradiens, vagyis a-ion koncentrációk mindkét oldalán a membrán, a membrán és a gradiens, vagyis az elektromos potenciál különbség belül és kívül a membrán.
A legfontosabb a biológiai membránok tartják a plazma és nukleáris membránok. Először - gát, amely körülveszi és ugrándozva sejtcitoplazmában. Ez tartalmaz speciális alkatrészek a karbantartási sejt-sejt kapcsolatok és kölcsönhatások, átadása a kis és a nagy molekulákat a sejt belsejébe. A plazmamembrán áll a speciális területek (apikális és bazolaterális), és tartalmazhat egy speciális szerkezetet (dezmoszómák és mikrovillusok).
A belső és a külső nukleáris membránokon különböznek. Morfológiailag legjellemzőbb ezek poroobraznye szerkezet, amelyben mindkét membránba jelennek kondenzált. Úgy tartják, hogy a pórusok lehetővé teszik mRNS-protein komplexek, hogy adja át a sejtmagból a citoplazmába, és szabályozási komplexek mozog az ellenkező irányba.
A sejtmag-membrán származik az endoplazmatikus retikulumban (ER). Ez egy komplex hálózati tsisternoobraznyh vagy csőszerű szerkezetek, amelyek alkotják egy lényeges részét a belső térfogata az állati sejt. A ER szintetizált különféle fehérjék által szekretált, és szerepelnek a leírása a citoplazma membránon, illetve lizoszómák. Az ER gyakran társul riboszómák. és ebben az esetben ez összhangban mikroszkópos megjelenése az úgynevezett durva ER. Bezribosomnye részek (sima ER) Place szterinbioszintézis, aminok méregtelenítő és deszaturációs zsírsavak (FA). Mindezen folyamatok összehangoltan eljáró elektron átviteli rendszer, melyben a citokróm b5 és P450. Ezek a citokrómok tartalmaznak hemet, amely koordinálja, hogy könnyen változtatni a vegyértéke ion Fe2 + -Fe4 +. amely biztosítja elektronok átvitelét. Vegye figyelembe, hogy Fe2 + sugara 82 órakor, Fe3 + '67 órakor, a FE4 + kevesebb, mint 60 óra. Úgy tűnik, az ion sugara változása oxidációs-redukciós folyamatok a megfelelő konformációs átalakítás a hem molekulák, hogy lehetővé tegye transzfer atomos oxigén egy reaktív formában.
Az emberi test tartalmaz átlagosan körülbelül 70% a sós víz. Jellemző tulajdonsága élő sejtek fenntartásához az egyenlőtlen ügy közte és a környezetre. Táblázat. 1 megoszlását mutatja a nagyobb szervetlen ionok a közepes és a vérsejtek.
Közül a membrán lipidek a legfontosabb képviselői három osztály: foszfogliceridek (50-90%), szfingolipidek. koleszterin (10%). A szfingolipidek mutatjuk be, elsősorban a ceramidok - foszfatidilkolin ( "lecitin") (40-60%), foszfatidil-etanolamin ( „kefalip„) (20-30%), br (5-10%), szfingomielin (5-20%), és a glikoszfingolipidek mint cerebrozidok és gangliozidok (ábra. 2).
Ábra. 2. A komponensek a membránlipidek
A zsírsav lánc foszfogliceridek a tulajdonságait meghatározzuk egy fehérje-lipid kettősréteg, attól függően, hogy a kettős kötések száma és a lánc hosszát. Részt vesz a kialakulását a kettős kötések a szénatomok nem tud elfordulni egymáshoz képest, és így van egy fix helyzetben. Ez a funkció vezet jelenlétében a szénhidrogén lánc meghajlik, ami viszont megakadályozza, hogy a por sűrű lipid „farka”. A lánc hossza is befolyásolja a viszkozitási és folyási a membrán, mivel a rövidebb láncok vannak csomagolva egy kevésbé merev szerkezet.
Szfingolipidek. különösen formájában szfingomielinből. Ezek nagyon fontos eleme a membrán idegrostok, feladataik ellátásához a védelem és a szigetelés. Koleszterin kettős funkciója van. Egyrészt megvalósították a hidrofób csoportot (zárt gyűrű szerkezet) közötti telítetlen acil-láncokat egyéb lipideket. Ez vezet a lazítás a csomagolás ezeknek a láncoknak, hogy van, hogy csökkentse a viszkozitás a belső a kétrétegű. Másrészt, a hidroxil-csoport a szteroid közelebb van a hidrofil fejek egyéb lipideket „összetartó” a membrán hidrofil. Ennek eredményeképpen, a membrán kevésbé átjárható a kis molekulák.
Glikoszfingolipidjeit tartalmaznak egy cukorcsoport kapcsolódik a hidroxilcsoport szfingozin extrém szénatomos. Ha az egyik maradék cukrot (általában galaktózzá Gal néha glükóz Glu.) - ez cerebrozidot. Ezek megtalálhatók a membránok a sejtek a központi idegrendszer, és részt vesznek a neuronális szigetelés. Ha több cukor maradék - egy gangliozid. Poliszacharid „fej” gangliozidok nyúljanak felülete felett sejtek, szolgáló receptorok a különböző molekulák. Azt is specifikus meghatározói intercelluláris kölcsönhatás, növekedését befolyásoló és differenciálódását szövet-lésére. Példák a különösen szénhidrát gangliozidok a molekulában különböző lehet a jól ismert vércsoport antigének A, B és 0. cseréjét megsértése ezen lipidek vezet egy autoszomális recesszív betegség, - gangliozidózis.
Mivel a plazma membrán folyamatosan frissítjük, a sejt képes lebontani komplex glikolipidek. Néhány betegségben, a lebontó enzimek, glikolipidek, vagy hiányzik, vagy hibás. Ennek eredményeként, glikolipidek felhalmozódnak a sejtekben, ami a halálához. Ezek a betegségek - mukopoliszacharidózisok - Gunter szindróma, Hurler, Sanfilippo (típusok A-D).
Körülbelül a fele a súly fehérjék alkotják biomembránokban. Ezek elmerül a lipidek, és kitűnnek transzmembrán ( „integrált”) és a perifériás fehérjék. Az első áthatolásra kétrétegű szinte merőlegesen, és az utóbbi kapcsolódik a membrán felülete lazán elsősorban ionos kölcsönhatások. A perifériás fehérjék a legjobban ismertek spektrin belső felületén a sejt és a fibronektin - a külső. Ezek a fehérjék szorosan kapcsolódó integrált keresztül fehérje-fehérje kölcsönhatásokat. Integrális membrán fehérjék számában különböznek a kereszteződés (mono - és politopnye), valamint a kapcsolatok a lipidek és szénhidrátok. Legtöbbjük receptorok vagy aktiváló jelátvitel a sejten belül. Membrán fehérjék képesek mozogni a membrán síkjában, attól függően, hogy az asszociáció foka fehérjékkel a citoszkeleton, amelyek közül sok mozog jelentős távolságok. Ez a tulajdonság annak köszönhető, hogy számos sejt funkciók: csoportosítás receptorok, endocitózis, fagocitózis.
Sok lipidek és proteinek a külső membrán felületén tartalmaznak oligoszacharid láncok, azaz ezek a glikolipidek és glikoproteinek. Részt vesznek a kialakulása a sejt-sejt kapcsolatok. Szénhidrát-maradékok képezik specifikus felületi antigének. amelyek szigorúan a gének a fő hisztokompatibilitási komplex, és a vér csoportok. Felületi antigént minden egyes organizmus, amely a genetikai egyéniségüket sejtek.
Fontos jellemzője a sejtmembrán (plazma, nukleáris, organellumok, az ER, stb) egy más kémiai összetételű komponenseket. Ez vonatkozik a fehérjéket, és a lipid és szénhidrát, és komplexeik. Ott organellumok (mitokondriumok) saját DNS, amely biztosítja a szintézisét specifikus membrán komponenseket. Ez a jelenség magyarázza a különbségeket membránpermeabilitással különböző anyagok és különböző funkcionális szerepét a sejtek anyagcseréjét. A rendes, egészséges szerkezete olyan sejtnek szüksége jog készlet specifikus membrán komponenseket.
Ismert által okozott betegségek megsértése képződés teljes sejt, például, a vörösvértestek és egységes organellumokat, például peroxiszómákba. Ezek lebontják hosszú láncú (n> 20) LCD acetii-CoA-ból és H 2O 2. míg az ATP nem szintetizálódik. Ezekben sejtszervecskék használt jelentős mennyiségű oxigén, ők gazdagok és kataláz. Ha egy hiba peroxiszóma hosszú szénláncú LCD nem semmisülnek meg, ami abban nyilvánul formájában Zellweger szindróma.
Leggyakrabban szükséges sejt anyagokat (aminosavak, cukrok, lipidek, fémionok, stb) az extrakciós energia és anyag a tápközegben kisebb, mint magát a sejtet. Ezért, a sejtek specializálódott közlekedési rendszerek az ilyen anyagok befelé ellen koncentráció gradiens aktív transzporttal mechanizmusok, azaz erőkifejtésre. Ez az ion pumpák.
Orvosi bioneorganika. GK juh