Строение и физические свойства биологической мембраны. Модели мембран.
Важной частью клетки является биологическая мембрана, ограничивающая клетку от окружающей среды, защищает ее от вредных внешних воздействий, управляют обменом веществ между клеткой и ее окружением, способствует генерации электрических потенциалов, участвует в синтезе универсальных аккумуляторов энергии АТФ в митохондриях и выполняет ряд других функций. Мембраны формируют структуру клетки и осуществляют ее функции. Многие заболевания (теросклероз, отравление и др.) связаны с нарушением структуры и функции мембран. Первая клетка появилась тогда, когда она смогла отграничится от окружающего мира мембраной. Внутриклеточные мембраны подразделяют клетку на ряд замкнутых отсеков, каждый из них выполняет определённую функцию. Толщина мембраны =10^-9 степени метра, ее можно рассмотреть лишь в электронный микроскоп. Основу структуры мембраны представляет двойной липидный слой, молекулы которых состоят из полярных хвостов и неполярных гидрофобных головок. Двойной липидный слой образуется из 2-х монослоев липидов так, что хвосты направлены внутрь так обеспечивается наименьший контакт гидрофобных участков молекул с водой: 1) модель мембраны: В настоящее время наибольшее распространение получила модель предложенная в 1972 г. Синджером и Никольсом – жидкомазаичная модель: 1-поверхностные белки 2- полупогружённые белки 3-полностью погружённые белки 4-белки, формирующие ионный канал-5. Мембраны не являются непосредетвенными структурами. Белки и липиды обмениваются местами, перемещающиеся вдоль и поперёк мембраны. Уточнения строения и свойств мембран стали возможными при использовании физико-клинических (искуственных) мембран. 1 - монослой фосфолипида на границах раздела вода-воздух, вода-масло Если уменьшать площадь монослоя (а, б, в) то получается плотный монослой как в биологических мембранах. 2 - липосомы - как бы биологаческая мембрана полностью лишенная белковых молекул. 3 - билипидная мембрана
|