гальної ваги).
.1 Ліпіди біологічних мембран
У складі біологічних мембран виявлені ліпіди трьох класів: фосфоліпіди, гліколіпіди і стероїди.
У мембранах тваринних клітин більше 50% всіх ліпідів складають фосфоліпіди - гліцерофосфоліпіди і сфінгофосфоліпіди. Гліколіпіди представлені цереброзидів, сульфатідов і ганглиозидов, а стероїди - в основному холестерином (близько 30%).
У ліпідних компонентах біологічних мембран містяться різноманітні жирні кислоти, однак в мембранах тваринних клітин переважають пальмітинова, олеїнова і стеаринова кислоти.
Основну структурну роль в біологічних мембранах грають фосфоліпіди. Вони мають виражену здатність формувати двошарові структури (бішари) при змішуванні з водою, що обумовлено хімічною структурою фосфоліпідів, молекули яких складаються з гідрофільної частини - головки (залишок фосфорної кислоти і приєднана до нього полярна група, наприклад холін) і гідрофобною частини - хвоста (як правило, дві жирно-кислотні ланцюга). У водному середовищі фосфоліпіди бислоя розташовані таким чином, що жирно-кислотні залишки звернені всередину бішару і, отже, ізольовані від навколишнього середовища, а гідрофільні головки -навпаки, назовні. Ліпідний бішари являє собою динамічну структуру: утворюють його ліпіди можуть обертатися, рухатися в латеральному напрямку і навіть переходити з шару в шар (фліп-флоп перехід). Така будова ліпідного бішару лягло в основу сучасних уявлень про структуру біологічних мембран і визначає їх деякі важливі властивості, наприклад здатність служити бар'єром і не пропускати молекули речовин, розчинених у воді. Порушення структури бішару може призвести до порушення бар'єрної функції мембран.
Холестерин у складі біологічних мембран відіграє роль модифікатора бішару, надаючи йому певну жорсткість за рахунок збільшення щільності упаковки молекул фосфоліпідів.
Гліколіпіди несуть різноманітні функції: відповідають за рецепцію деяких біологічно активних речовин, беруть участь в диференціюванні тканини, визначають видову специфічність.
.2 Білки біологічних мембран
Білки біологічних мембран виключно різноманітні.
Білки можуть взаємодіяти з ліпідним бішару за рахунок електростатичних і (або) міжмолекулярних сил. Вони порівняно легко можуть бути видалені з мембрани. До такого типу білків відносять цитохром, виявляється на зовнішній поверхні внутрішньої мембрани мітохондрій. Ці білки називаються периферичними, або зовнішніми. Для інших білків, що одержали назву інтегральних, або внутрішніх, характерно те, що одна або декілька поліпептидних ланцюгів виявляються зануреними в бішари або перетинають його, іноді не один раз (наприклад, гликофорин, транспортні АТФ-ази, бактериородопсин).
Частина білка, що контактує з гідрофобною частиною ліпідного бішару, має спіральне будову і складається з неполярних амінокислот, в силу чого між цими компонентами білків і ліпідів відбувається гідрофобна взаємодія. Полярні групи гідрофільних амінокислот безпосередньо взаємодіють з примембранном шарами, як з одного, так і з іншого боку бішару. Молекули білків, як і молекули ліпідів, знаходяться в динамічному стані, для них також характерна обертальна, латеральна і вертикальна рухливість. Вона є відображенням не тільки їх власної структури, а й функціональної активності. що в значній мірі визначається в'язкістю ліпідного бішару, яка, у свою чергу, залежить від складу ліпідів, відносного вмісту і виду ненасичених жирно-кислотних ланцюгів. Цим пояснюється вузький температурний діапазон функціональної активності мембранозв'язаних білків.
Білки мембран виконують три основні функції: каталітичну (ферменти), рецепторну і структурну. Однак таке розмежування досить умовно, і в ряді випадків один і той же білок може виконувати і репепторную і ферментну функції (наприклад, інсулін).
Кількість мембранних ферментів у клітці досить велике, проте їх розподіл у різних типах біологічних мембран неоднаково. Деякі ферменти (маркерні) присутні тільки в мембранах певного типу. Ннапрімер, аденилатциклаза - в плазматичній мембрані; НАДФН-дегидрогеназа, цитохром в 5 - в мембранах ендоплазматичного ретикулума; моноаміноксидаза - в зовнішній мембрані мітохондрій, а сукцинат-дегидрогеназа - у внутрішній; кисла фосфатаза - в мембрані лізосом.
Рецепторні білки, специфічно пов'язуючи низькомолекулярні речовини (багато гормонів, медіатори), оборотно змінюють свою форму. Ці зміни запускають всередині клітини відповідні хімічні реакції. Таким способом клітина приймає різні сигнали, що надходять із зовнішнього середовища.
До структурних білків відносять білки цитоскелету, прилеглі до цитоплазматичної стороні клітинної мембрани. У комплексі з микротрубочками і микрофиламентами цитоскелету вони забезпечують протидію клітини зміни її обсягу і створюють еластичність. У цю ж групу включають ряд мембранн...
