Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение оригинальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.

Результат поиска


Наименование:


реферат Изучение химической организации клетки

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 23.05.13. Сдан: 2013. Страниц: 23. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Содержание 

 

 

1.Введение

2.Основная часть

2.1. ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ

2.2.Строение плазмолеммы……..………………………………………………...

2.3.ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПЛАЗМОЛЕММЫ ………………………..….…..

2.4.АСИММЕТРИЯ ПЛАЗМОЛЕММЫ …………………………………….…...

2.5ЦИТОРЕЦЕПТОРЫ …………………………………….…………………....

2.6.ФУНКЦИИ ПЛАЗМОЛЕММЫ …………………………………….………....

2.7.ПЕРЕНОС (транспорт) ВЕЩЕСТВ ЧЕРЕЗ ПЛАЗМОЛЕММУ …………

2.8.РОЛЬ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН В СТАРЕНИИ КЛЕТОК…………………………………….………………...

3.Заключение…………………………………….………………………………..

Библиография …………………………………….…………………………...

4. Приложения.........................................................................................................

 

 

 

 

      1. Введение

 

   Наука о клетке называется  цитологией (греч. «цитос»-клетка, «логос»-наука). Цитология изучает строение и химический состав клеток, функции внутриклеточных структур, функции клеток в организме животных и растений, размножение и развитие клеток, приспособления клеток к условиям окружающей среды.

  Изучение химической организации  клетки привело к выводу, что  именно химические процессы лежат  в основе ее жизни, что клетки  всех организмов сходны по  химическому составу, у них  однотипно протекают основные  процессы обмена веществ. 

  Исследования клетки имеют  большое значение для разгадки  заболеваний. Именно в клетках  начинают развиваться патологические  изменения, приводящие к возникновению  заболеваний.  Моя тема актуальна тем, что именно через клеточную оболочку осуществляется непосредственное взаимодействие с внешней средой и взаимодействие с соседними клетками.

Целью моего реферата является изучение и теоретическое исследование  строения, функций оболочки клетки. Я поставила перед собой следующие задачи:

  • Изучить и проанализировать литературу по данной теме;
  • Выяснить строение клеточной оболочки и её функции;
  • Изучить цитофизиологию плазмолеммы и её производных;
  • На основе полученных знаний сформулировать выводы по теоретическому исследованию.

 

 

 

 

 

 

 

      1. Основная часть.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ

 

 

  Клетка любого организма,  представляет собой целостную  живую систему. Она состоит  из трех неразрывно связанных  между собой частей: оболочки, цитоплазмы и ядра (приложение 1, рис.1).

  Оболочка клеток имеет  сложное строение. Она состоит  из наружного слоя и расположенной  под ним плазматической мембраны.

(Plasmalemma – внешняя клеточная мембрана, цитолемма, плазматическая мембрана, клеточная оболочка). Плазмалемма прилегает к цитоплазме и ограничивает содержимое эукариотической клетки. Над мембраной формируется наружный слой, в животной клетке он тонкий и называется гликокаликсом (образован гликопротеинами, гликолипидами, липопротеинами).

Плазмолемма, или внешняя  клеточная мембрана, среди различных  клеточных мембран занимает особое место. Это поверхностная периферическая структура, не только ограничивающая клетку снаружи, но и обеспечивающая ее непосредственную связь с внеклеточной средой, а, следовательно, и со всеми веществами и стимулами, воздействующими на клетку.

О наличии пограничной  мембраны между клетками и окружающей их средой предполагали задолго до появления электронного микроскопа. Пфеффер в 1890 году подтвердил её существование.

Овертон предположил, что  клеточная мембрана содержит большое  количество липидов; вещества растворяются в ней, проходя сквозь неё, и оказываются  по другую сторону мембраны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В 1925 г. Гортер и Грендел выделили липиды из клеточной мембраны, вызвав разрушение эритроцитов и отделив их мембраны от клеточного содержимого. Полученные липиды они распределили по поверхности воды слоем толщиной в одну молекулу (мономолекулярным слоем). Площадь поверхности воды, покрытой таким мономолекулярным слоем липидов, оказалось вдвое больше, нежели вычисленная площадь исходных эритроцитов. Отсюда был сделан вывод, что клеточная мембрана состоит из двойного слоя липидных молекул (бимолекулярного слоя, бислоя). Изучение натяжения и гибкости пограничного слоя клетки позволило заключить, что в клеточной мембране содержится также белок.

Давсон и Даниелли в 1935 г. высказали предположение, что в клеточных мембранах липидный бимолекулярный слой заключен между двумя слоями белковых молекул.

С появлением электронного микроскопа впервые открылась возможность  познакомиться со строением мембран, и тогда обнаружилось, что наружная цитоплазматическая мембрана как животных, так и растительных клеток выглядит именно как трехслойная (триламинарная) структура.

В 1959 г. Робертсон объединив имевшиеся в то время данные, выдвинул гипотезу о строении «элементарной мембраны», в которой он постулировал структуру, общую для всех биологических мембран:

а) все мембраны имеют  толщину около 7,5 нм;

б) в электронном микроскопе все они представляются трехслойными;

в) трёхслойный вид мембраны есть результат именно того расположения белков и полярных липидов, которое  предусматривала модель Давсона и Даниелли – центральный липидный бислой заключен между двумя слоями белка.

 

Эта гипотеза строения элементарной биологической мембраны претерпела с тех пор изменения в связи  с получением новых данных, поступавших  из различных источников.

В 1972 г. Сингер и Николсон предположили жидкостно - мозаичную модель мембраны, согласно которой, белковые молекулы, плавающие в жидком липидном бислое, образуют в нём как бы своеобразную мозаику.

 
 Строение мембран. Все биологические мембраны имеют общие структурные особенности и свойства. В настоящее время общепринята жидкостно-мозаичная модель строения мембраны. Основу мембраны составляет липидный бислой, образованный в основном фосфолипидами. Фосфолипиды – триглицериды, у которых один остаток жирной кислоты замещен на остаток фосфорной кислоты. Участок молекулы, в котором находится остаток фосфорной кислоты, называют гидрофильной головкой, участки, в которых находятся остатки жирных кислот – гидрофобными хвостами. В мембране фосфолипиды располагаются строго упорядоченно: гидрофобные хвосты молекул обращены друг к другу, а гидрофильные головки – наружу, к воде. Помимо липидов в состав мембраны входят белки (в среднем ?60%). Они определяют большинство специфических функций мембраны (транспорт определенных молекул, катализ реакций, получение и преобразование сигналов из окружающей среды и др.)

Плазмолемма - оболочка животной клетки, ограничивающая ее внутреннюю среду и обеспечивающая взаимодействие клетки с внеклеточной средой. 
Плазмолемма имеет толщину около 10 нм, и состоит на 40 % из липидов, на 5-10 % из углеводов (в составе гликокаликса), и на 50-55 % из белков.

Основу строения плазмолеммы  составляет:

 

  • двойной слой липидных молекул (билипидная мембрана), в которую местами включены молекулы белков ;
  • надмембранный слой- гликокаликс, структурно связанный с белками и липидами билипидной мембраны;
  • в некоторых клетках имеется подмембранный слой.

Строение билипидной мембраны: 
Каждый монослой ее образован в основном молекулами фосфолипидов и, частично, холестерина. При этом в каждой липидной молекуле различают две части: гидрофильную головку и гидрофобные хвосты.

Гидрофобные хвосты липидных молекул связываются друг с другом и образуют билипидный слой. Гидрофильные головки билипидного слоя соприкасаются с внешней или внутренней средой. Билипидная мембрана, а точнее ее глубокий гидрофобный слой, выполняет барьерную функцию, препятствуя проникновению воды и растворенных в ней веществ, а также крупных молекул и частиц. 
На электроннограмме в плазмолемме четко определяются три слоя: 
 

  • наружный (электронноплотный);
  • внутренний (электронноплотный);
  • промежуточный (с низкой электронной плотностью).

Белковые  молекулы встроены в билипидный слой мембраны локально и не образуют сплошного слоя. 
 
                    ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПЛАЗМОЛЕММЫ

Наружная клеточная мембрана, по современным представлениям, имеет  толщину около 10 нм (10-9 м), являясь, таким образом, самой толстой из клеточных мембран и состоит из трех частей:

1) собственно мембрана;

2) надмембранный слой – гликокаликс;

3) субмембранный (подмембранный) слой (приложение 2, рис.2)

Липидный бислой представлен преимущественно фосфолипидами (глицерофосфатидами), сфингомиелинами и из стероидных липидов — холестерином (холестеролом) (приложение 2, рис.3)

Липиды обладают плохой растворимостью в воде (гидрофобность) и растворимостью в органических растворителях и  жирах (липофильность).

В фосфолипидах четко определяют два домена. Один представлен фосфатной  головой молекулы с замещениями. Химические свойства этого домена определяют его растворимость в воде, поэтому  его называют гидрофильным. Напротив, ацильные цепи, которые отходят от глицеринового остова, не полярны и поэтому не растворимы в воде. Они представляют гидрофобный домен.

Липидный бислой в биологических мембранах наиболее близок по своим свойствам к ламеллярной жидкокристалической фазе. Состав мембранных липидов варьирует, и это влияет на такие их свойства, как жидкое состояние и проницаемость; обычно мембранные липиды по своей консистенции напоминают оливковое масло.

Глицерофосфолипиды (фосфоглицериды) – основной класс липидов биологических мембран. Как указывает их название, фосфоглицериды состоят из молекулы глицерола, две гидроксильные группы которого этерифицированы жирными кислотами, а третья – остатком фосфорной кислоты, этерифицированной спиртом.

Сфинголипиды, производные С18-аминоспиртов, – второй основной тип мембранных липидов. Наиболее распространенные сфинголипиды – это церамиды, которые содержат или фосфатидилхолин, или фосфатидилэтаноламин. Хотя сфинголипиды лишены глицеринового остова в отличие от фосфатидилглицерина, общая конформация двух типов липидов почти одинакова.

Холестерол – третий основной класс мембранных липидов. Этот стероид выполняет в мембране многочисленные функции. Полярная OH-группа придает молекуле слабые амфифильные свойства, в то время как замкнутая структура колец гидрофобна и внедряется между ацильными цепями других липидов. Внедрение этой части молекулы холестерола между гидрофобными доменами других липидов приводит к менее плотной упаковке ненасыщенных ацильных цепей, что придает внутренней части бислоя меньшую вязкость, то есть делает ее более текучей. Снижение вязкости способствует латеральному перемещению липидов в плоскости липидного бислоя.

 

В подвижной мембране могут  возникать полости, облегчающие  движение через мембрану мелких водорастворимых  молекул, например, глюкозы. Холестерол способствует более плотной упаковке мембраны в области гидрофильных доменов и, одновременно заполняет полости, образованные изгибом cis-двойной связи в ацильной цепи липида. Хотя молекулы холестерола могут легко перескакивать (flip-flop) между слоями, они обычно скапливаются в наружном слое, тем самым утолщая мембрану. Роль холестерола в проницаемости мембраны обусловлена его физическими и химическими свойствами.

В зависимости от температуры  холестерин имеет определенный эффект на мембранную консистенцию. При высоких  температурах холестерин служит препятствием для движения остатков жирных кислот фосфолипидов, делая внешнюю часть  мембраны менее жидкой и возможной  для проникновения малых молекул. При низких температурах холестерин имеет обратный эффект – как препятствие между остатками жирных кислот, холестерин не позволяет мембранам разрушаться при замораживании и определяет разжиженность мембраны.

Вязкость мембранных липидов  во многом определяет свойства и поведение  мембран (активность, легкость слияния  отдельных мембран друг с другом, а также активность связанных  с мембраной ферментов и транспорт белков). На вязкость липидов в бислое влияют следующие факторы:

• число углеводородных групп (СH2) в ацильных цепях

• число двойных связей в цепи

• количество холестерола в бислое.

 «Не следует думать, что мембрана представляет собой жесткую структуру – большая часть белков и липидов, входящих в её состав, способны перемещаться, главным образом в плоскости мембраны. Одно из первых свидетельств того, что липиды мембраны подвижны, было получено с использованием метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), когда в липид вводили спиновую метку в виде нитроксильной группы, содержащей неспаренный электрон»[1].

Эксперимент показал, что  липидная молекула быстро перемещается в плоскости мембраны. Кроме бокового движения, каждый липид крутится вокруг своей оси. Внутри липидного бислоя каждая молекула может свободно перемещаться в плоскости мембраны до встречи с каким-либо препятствием.

«Боковое движение отдельных липидов в бислое – движение в пределах одного слоя мембраны. Не может ли молекула перескочить, например, с наружного слоя на внутренний? Это, действительно, возможно, но под действием простой диффузии происходит очень долго и не имеет большой ценности для клетки. Поэтому, перескок (flip-flop) липидов из одного слоя мембраны в другой происходит иначе, чем латеральное движение».[2].

 

В двойной слой липидов  на различную глубину погружены  мембранные белки, составляющие более 50% массы мембраны, и удерживаются в нём за счёт гидрофобных взаимодействий с молекулами липидов. Мембранные белки обеспечивают специфические свойства мембраны (типы белков и их содержание в мембране отражают её функцию) и играют различную биологическую роль (переносчиков, ферментов, рецепторов и структурных молекул).

Мембранные белки связываются  с мембранами разными способами. Ассоциация некоторых периферических мембранных белков с поверхностью мембраны осуществляется при помощи электростатических и гидрофобных нековалентных взаимодействий. Также белки прикрепляются к мембране с помощью ковалентно связанных с ними липидов. По своему расположению относительно липидного бислоя мембранные белки разделяются на две основные группы – интегральные и периферические.

 

Периферические белки  непрочно связаны с поверхностью мембраны и обычно находятся вне  липидного бислоя. Интегральные белки либо полностью (собственно интегральные), либо частично (полуинтегральные белки) погружены в липидный бислой; часть белков пронизывает мембрану насквозь (трансмембранные), контактируя при этом как с наружной, так и с внутренней средой клетки.

Интегральные белки имеют  вид округлых внтуримембранных частиц, большая часть которых связана с P-поверхностью (от англ. protoplasmic) – протоплазматической, то есть ближайшей к цитоплазме поверхности, меньшая – на E-поверхности (от англ. external) – наружной, более близкой к внешней среде.

Часть белковых частиц связана  с молекулами олигосахаридов (гликопротеины), которые выступают за пределы наружной поверхности мембраны, другая имеет липидные боковые цепи (липопротеины). Молекулы олигосахаридов связаны также с липидами в составе гликолипидов. Углеводные участки гликолипидов и гликопротеинов придают поверхности клетки отрицательный заряд и образуют основу надмембранного слоя — гликокаликса (glykocalyx). Толщина этого слоя около 3-4 нм, он обнаружен практически у всех животных клеток, но степень его выраженности различна. Гликокаликс представляет собой ассоциированный с мембраной гликопротеиновый комплекс, в состав которого входят различные углеводы. Углеводы образуют длинные, ветвящиеся цепочки полисахаридов, связанные с белками и липидами, входящими в состав мембраны. При использовании специальных методов выявления полисахаридов (краситель рутениевый красный) видно, что они образуют как бы чехол поверх плазматической мембраны. Гликокаликс играет важную роль в обеспечении барьерной функции плазмолеммы. Также могут в состав гликокаликса могут входить белки, не связанные непосредственно с билипидным слоем.  Это белки-ферменты, участвующие во внеклеточном расщеплении различных веществ, таких как углеводы, белки, жиры и др.

 

 

 

                          АСИММЕТРИЯ ПЛАЗМОЛЕММЫ

Множество факторов свидетельствует  о гетерогенности биологических  мембран как в продольном, так и в поперечном направлениях. Трансмембранная асимметрия означает, что разные половины бислоя имеют разный состав. Установлено, что интегральные мембранные белки встроены в мембрану асимметрично и эта асимметрия стабильна. Таким образом, к цитоплазматической и наружной поверхностям мембраны обращены разные белковые домены. Получено множество данных, (в первую очередь на эритроцитах) о том, что совершенно разным может быть и фосфолипидный состав двух половин бислоя. Как создается эта липидная асимметрия и за счет чего она поддерживается – пока неясно, хотя имеются данные о существовании АТР-зависимых транслоказ, которые ускоряют перенос липидов через бислой.

Имеются данные и о латеральной гетерогенности биологических мембран. «Это могут быть достаточно обширные специализированные участки мембраны, например апикальная или базолатеральная области плазматической мембраны поляризованных эпителиальных клеток. Примером того, как в пределах одной мембраны соседствуют области с разным составом и функциями, могут служить менее протяженные соприкасающиеся и не соприкасающиеся участки тилакоидной мембраны»[3]. Всё это показывает, что молекулярная организация мембран гораздо сложнее, чем это следует из жидкостно-мозаичной модели, первоначально предложенной Сингером и Николсоном.

 

ЦИТОРЕЦЕПТОРЫ

Взаимодействия клетки с  её окружением осуществляется при участии  специальных структур, локализованных на плазмолемме – рецепторов. Функции  этих рецепторов существенно различаются. Одни из них определяют адгезивные свойства клеток по отношению к другим клеткам или компонентам внеклеточного  матрикса. Другие участвуют в системах сигнал/ответ или в импорте  макромолекул в цитоплазму. Существуют рецепторы к биологически активным веществам — гормонам, медиаторам, к специфическим антигенам разных клеток или к определенным белкам.

Большинство рецепторов представляют собой белки, их агрегаты и комплексы  с нуклеиновыми кислотами и низкомолекулярными веществами.

 

«Сравнение аминокислотной последовательности рецепторов показывает, что многие из них могут быть сгруппированы в суперсемейства структурно родственных, но функционально различающихся белков. Например, многие рецепторы, участвующие в межклеточной адгезии, принадлежат к суперсемейству иммуноглобулинов IgG. Интегрины составляют другое суперсемейство, включающее в себя множество рецепторов для внеклеточных компонентов матрикса»[4].

Рецепторами на поверхности  клетки могут служить гликопротеиды  и гликолипиды мембран.

В соответствии с современными представлениями об асимметрическом  строении плазмолеммы рецепторные  макромолекулы могут находиться на её поверхности, пронизывать всю  толщу мембраны или находиться с  внутренней стороны мембраны.

Эксперименты по выделению  и идентификации рецепторов позволили  установить, что рецепторы для  нейромедиаторов являются белками, прочно связанными с мембранами.

В процессах рецепции важная роль принадлежит мембранным липидам, образующим более или менее прочные  связи с рецепторными белками. «Роль липидов как модуляторов и регуляторов рецепторов хорошо известна (например, в случае участка узнавания гликопротеиновым рецептором тиреотропного гормона, серотонина и др.)»[4].

 

Липиды принимают участие в узнавании рецепторами некоторых лигандов и оказывают регулирующее влияние на конформацию рецепторов. Липиды могут быть ответственны за сопряжение рецепторов с эффекторными системами. Данных о том, что липиды могут быть рецепторами, пока нет.

«В то же время следует отметить, что, хотя и в меньшем количестве, чем на плазматических мембранах, в процессе эволюции образовались рецепторы для физиологически активных веществ, локализованные внутри клеток»[4].

Лиганды этих рецепторов обладают способностью проникать через биомембраны за счет своих гидрофобных свойств путем пассивной диффузии или вследствие функционирования специальных систем переноса (например, пиноцитоза или эндоцнтоза; часто с участием рецепторов плазматических мембран). «По-видимому, биологический смысл такой внутриклеточной рецепции заключается в более глубоком и продолжительном изменении функции клетки в ответ на получение внешнего сигнала»[4].

 

В соответствии со своей  локализацией рецепторы делятся  на: поверхностные и внутриклеточные, а внутриклеточные подразделяются на цитоплазматические и ядерные.

Поверхностные рецепторы образованы поверхностными белками цитомембран, а также гликокаликсом. Они предназначаются для полярных лиганд, т.е. веществ, которые не могут проникнуть через клеточную мембрану внутрь клетки и оказывают свое действие на нее через систему внешних рецепторов и вторичных посредников. Подразделяются на каталитические рецепторы, рецепторы, связанные с ионными каналами, рецепторы, связанные с G-белками, и рецепторы, связывающие молекулы внеклеточного матрикса с цитоскелетом.

Гликокаликс образует своеобразные «антенны», которые состоят из нескольких моно(олиго)сахаридных участков. Эти участки имеют разную конфигурацию, благодаря чему могут связываться с самыми различными химическими веществами. «Антенны» распознают различные внешние сигналы: молекулы гормонов, нейромедиаторов, факторов роста, цитокинов, генетически чуждые вещества и др. «В качестве примера можно привести протеинкиназы (например, тирозинкиназа). Эти ферменты активируют внутриклеточные белки, что ведет к образованию второго посредника (мессенджера), передающего внешние сигналы в клетку, изменяя её метаболизм, усиливая или ослабляя обмен веществ, синтез секрета. Так построены рецепторы инсулина, факторов роста и др»[5].

Мембранные рецепторы  могут изменять проницаемость мембран  для ионов, что ведет к формированию электрического импульса (рецепторы  к нейромедиаторам). Это так называемые рецепторы, связанные с ионными каналами.

Рецепторы также контролируют поступление в клетку различных  молекул, связывают молекулы внеклеточного  матрикса с компонентами цитоскелета (рецепторы, связывающие молекулы внеклеточного матрикса с цитоскелетом). К таким рецепторам относят, например, интегрины. Интегрины – трансмембранные белки, воспринимающие молекулы внеклеточного матрикса, в частности, фибронектина и ламинина. В свою очередь, фибронектин связывается с другими молекулами внеклеточного матрикса (фибрином, коллагеном, гепарином и др.), а интегрин при помощи ряда других белков – с цитоскслетом. Таким образом, влияние молекул внеклеточного матрикса может передаваться на компоненты цитоскелета. Под влиянием раздражения этого вида рецепторов может изменяться состояние подмембранного слоя, и клетка может начать движение, а также экзоцитоз, эндоцитоз и другие виды деятельности.

 

 Поверхностные рецепторы – рецепторы, связанные с G-белками. Это трансмембранные белки, которые могут быть связаны либо с ионным каналом, либо с ферментом. Состоят из двух частей: рецепторной, взаимодействующей с сигнальными молекулами, и субъединиц G-белка ?, ?, ?. G-белки – белки, связывающие гуанозинтрифосфат (ГТФ). После связывания с сигнальной молекулой комплекс G-белков передает сигнал на ассоциированный с цитолеммой фермент аденилатциклазу, которая синтезирует вторичный посредник циклический аденозинмонофосфат (цАМФ). В качестве вторичного посредника могут выступать и молекулы кальция. Через рецепторы, связанные G-белками, опосредуется действие на клетку подавляющего большинства гормонов и нейромедиаторов.

 

ФУНКЦИИ ПЛАЗМОЛЕММЫ 

Эта мембрана выполняет ряд важнейших клеточных  функций, ведущими из которых являются барьерная функция (разграничения  цитоплазмы с внешней средой), функции  рецепции и транспорта различных  веществ как внутрь клетки, так  и из нее. С плазмолеммой связана локализация специфических рецепторов, отвечающих за такие важные процессы, как взаимное распознавание клеток, развитие иммунитета, рецепторов, реагирующих на физические факторы. Основные функции клеточных мембран заключаются в отделении содержимого клеток от внешней среды, в создании внутренней архитектуры клетки, поддержании градиента концентраций и электрохимического градиента, осуществлении транспорта веществ. Это- барьерная, транспортная, осмотическая, структурная, энергетическая, биосинтетическая, секреторная, рецепторно-регуляторная и другие функции.

Благодаря барьерной функции мембраны в клетке создается гетерогенная физико-химическая среда, и на разных сторонах мембраны происходят разнообразные, часто противоположно направленные биохимические реакции. Наряду с барьерной функцией мембрана осуществляет трансмембранный перенос ионов и различных метаболитов в ходе пассивного (по химическому и электрохимическому градиентам) или активного транспорта (против электрохимического градиента с затратой энергии).

Осмотическая функция мембраны связана с регуляцией водного обмена клетки. Благодаря структурной функции поддерживается основа мембран, и упорядоченно располагаются полиферментные комплексы, контактирующие с фосфолипидами. Для этого контакта и сохранения активности ферментов важно, чтобы находящиеся в непрерывном движении липиды находились в жидком агрегатном состоянии. «Затвердевание» липидов, связанное с качественными перестройками в их жирнокислотном составе, приводит к нарушению липидного окружения белков-ферментов, в результате чего их функции нарушаются.

Энергетическая функция мембран определяется аккумуляцией и трансформацией энергии.

Биосинтетическая  функция связана с синтезами различных веществ. Участие в секреторных процессах также характерно для мембраны. Так, плазмолемма активно взаимодействует с везикулами, производными аппарата Гольджи и эндоплазматического ретикулума.

Рецепторно-регуляторная функция определяется наличием в мембране хемо-, фото- и механорецепторов белковой природы, воспринимающих сигналы из внешней и внутренней среды и способствующих возникновению ответных реакций на изменение условий существования.

Также плазмолемма участвует в межклеточных взаимодействиях: формирование межклеточных контактов, дистантные взаимодействия между клетками.

Мембраны обеспечивают и  облегчают межклеточную и внутриклеточную  передачу информации. Мембрана – это место, где молекулярная информация воспринимается, преобразуется и передаётся далее в клетку.

« Например, нормальные клетки, растущие в чашке Петри, прекращают деление, когда поверхность чашки полностью покрыта клетками, и все они соприкасаются друг с другом (т.н. «монослой»). Наоборот мутантные клетки, которые утратили способность к восприятию сигнала контактного торможения, продолжают расти, и формируют слой за слоем. Клетки с такими свойствами образуют опухоли»[6].

Мембраны обеспечивают образование  тканей с помощью межклеточных контактов.

            ПЕРЕНОС (транспорт) ВЕЩЕСТВ ЧЕРЕЗ ПЛАЗМОЛЕММУ

Основная функция любой  биологической мембраны состоит  в создании барьера с селективной  проницаемостью. Так, выполняя транспортную функцию, плазмолемма обеспечивает пассивный перенос ряда веществ, например воды, ионов, некоторых низкомолекулярных  соединений. Другие вещества проникают  через мембрану путем активного  переноса против градиента концентрации с затратой энергии за счет расщепления  АТФ.

Так транспортируются многие органические молекулы (сахара, аминокислоты и др.). Эти процессы могут быть сопряжены с транспортом ионов, в них принимают участие специальные  белки-переносчики.   Крупные молекулы биополимеров практически не проникают сквозь плазмолемму. В ряде случаев макромолекулы и даже их агрегаты, а часто и крупные частицы попадают внутрь клетки в результате процессов эндоцитоза (приложение 3, рис. 4). Эндоцитоз формально разделяют на фагоцитоз (захват и поглощение клеткой крупных частиц, например бактерий или даже фрагментов других клеток), и пиноцитоз (захват макромолекулярных соединений).


и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.