Главная страница
qrcode

Лекц.№2 Стр и функц.биол мембран. Лекция 2 Особенности строения биологических мембран. Основные функции биологических мембран. Структура биологических мембран


НазваниеЛекция 2 Особенности строения биологических мембран. Основные функции биологических мембран. Структура биологических мембран
Дата06.03.2020
Размер1.17 Mb.
Формат файлаpptx
Имя файлаЛекц.№2 Стр и функц.биол мембран.pptx
ТипЛекция
#67521
Каталог

Лекция №2 Особенности строения биологических мембран.

1.Основные функции биологических мембран. 2.Структура биологических мембран.

3.Динамика мембран.

Белковый и липидный компоненты встречаются в мембране в большом количестве и называются мажорными.

Углеводный компонент, как правило, встречается незначительно и называется минорным.

Фосфолипиды и белки амфифильные молекулы (то есть в них есть полярная и неполярная часть


Билипидный слой выполняет следующие функции:

матричная

Липидный бислой является матрицей (структурной основой) для удержания белков и ферментов

механическая

Механическое разделение клеток (или органелл) друг от друга

транспортная

Через мембрану осуществляется транспорт (перенос) веществ

Структурная организация плазматической мембраны .


Схема строения клеточной мембраны:

1 – молекула липида;

2 – липидный бислой;

3 – интегральные белки;

4 – полуинтегральные белки;

5 – периферические белки;

6 – гликокаликс;

7 – субмембранный слой;

8 – актиновые микрофиламенты;

9 – микротрубочки;

10 – промежуточные филаменты;

11 – углеводные части молекул гликопротеинов и гликолипидов

Строение билипидной мембраны 1902 г,1925 г.(Гортер, Грендел)

Каждый монослой ее образован в основном молекулами фосфолипидов и, частично, холестерина. При этом в каждой липидной молекуле различают две части:

гидрофильную головку;

гидрофобные хвосты.

Гидрофобные хвосты липидных молекул связываются друг с другом и образуют билипидный слой. Гидрофильные головки билипидного слоя соприкасаются с внешней или внутренней средой.

Обкладки конденсатора –растворы солей омывающие мембрану

Диэлектрик – липидный бислой

Резистор – потоки ионов в мембране и трансмембранные белки

Электроемкость 1 кв.см мембраны 0,5 – 1,3 мкФ

1935 г. Коул, Кертис.

Мембранные белки.

Белки в мембране могут выполнять:

- каталитическую,

- рецепторную,

- маркерную функции,

- могут выступать в роли переносчиков и активных транспортеров,

- могут обеспечивать контакты между клетками , но не выполнять структурную функцию.

Бутербродная модель. 1935 г. Даниелли. Девсон. Эта модель не объясняла поступление в клетку глюкозы, аминокислот, ионов. Она не объясняла рецепторную функцию мембраны и поэтому была предложена следующая модель.

Липопротеиновый коврик

Эта модель объясняла функции биологических мембран и мембранных белков. По этой теории в мембране должны преобладать белки. В настоящее время считают, что так построена мембрана митохондрий, в которых белки занимают 70%, липиды 30%.

Физические методы исследования биологических мембран.

Ренгеноструктурный анализ

Электронно-микроскопические исследования

Метод «замораживание-скол-травление»

1.Метод светлого поля и его разновидности


Метод светлого поля в проходящем свете применяется при изучении прозрачных препаратов с включенными в них абсорбирующими (поглощающими свет) частицами. Это могут быть, например, тонкие окрашенные срезы животных и растительных тканей. В отсутствие в препарате абсорбирующих частиц пучок дает равномерно освещенное поле. При наличии в препарате абсорбирующего элемента происходит частичное поглощение и частичное рассеивание падающего на него света, что и обусловливает появление изображения.

2.Метод темного поля и его разновидности


Метод тёмного поля в проходящем свете используется для получения изображений прозрачных неабсорбирующих объектов, которые не могут быть видны, если применить метод светлого поля. Зачастую это биологические объекты. Изображение в микроскопе формируется при помощи лишь небольшой части лучей, рассеянных микрочастицами находящегося на предметном стекле препарата внутрь конуса и прошедшими через объектив. В поле зрения на тёмном фоне видны светлые изображения элементов структуры препарата, отличающихся от окружающей среды показателем преломления

3.Метод фазового контраста


Метод фазового контраста и его разновидность - предназначены для получения изображений прозрачных и бесцветных объектов, невидимых при наблюдении по методу светлого поля. К таковым относятся, например, живые неокрашенные животные ткани. Суть метода в том, что даже при очень малых различиях в показателях преломления разных элементов препарата световая волна, проходящая через них, претерпевает разные изменения по фазе . Не воспринимаемые непосредственно ни глазом, ни фотопластинкой, эти фазовые изменения с помощью специального оптического устройства преобразуются в изменения амплитуды световой волны, т. е. в изменения яркости , которые уже различимы глазом или фиксируются на фоточувствительном слое.

4.Метод интерференционного контраста


Метод интерференционного контраста (интерференционная микроскопия) состоит в том, что каждый луч раздваивается, входя в микроскоп. Один из полученных лучей направляется сквозь наблюдаемую частицу, другой -- мимо неё по той же или дополнительной оптической ветви микроскопа. В окулярной части микроскопа оба луча вновь соединяются и интерферируют между собой. Один из лучей, проходя через объект, запаздывает по фазе (приобретает разность хода по сравнению со вторым лучом).

5.Метод исследования в свете люминесценции


Метод исследования в свете люминесценции состоит в наблюдении под микроскопом зелено-оранжевого свечения микрообъектов, которое возникает при их освещении сине-фиолетовым светом или не видимыми глазом ультрафиолетовыми лучами. Метод нашел широкое применение в микробиологии, вирусологии, гистологии, цитологии, в пищевой промышленности, при исследовании почв, в микрохимическом анализе, в дефектоскопии. Такое многообразие применений объясняется очень высокой цветовой чувствительностью глаза и высокой контрастностью изображения самосветящегося объекта на тёмном не люминесцирующем фоне.

 

Жидкостно-мозаичная модель 1972 г. Сингер, Никольсон.

Была предложена после использования метода «замораживания-скол-травление» когда было доказано, что белки в билипидном слое располагаются в виде мозаики.

В жидкостно-мозаичной модели выделяют три типа белков:

интегральные белки. Они пронизывают билипидный слой

полуинтегральные белки погружены в билипидный слой

периферические белки способны контактировать с гидрофильным слоем головок мембранных липидов.

Химические соединения в составе биологических мембран

Агрегатное состояние мембраны

Мембрана жидкий кристалл.

Жидкий, т.к. молекулы липидов способны передвигаться в мембране.

Кристалл, т.к. остается упорядоченной структурой

Флюоресцентный анализ (использование флюоресцентных зондов и меток)

Формула Перрена и Яблонского

Ро – степень поляризации света на неподвижных молекулах, R=8,31 Дж/(К*моль) – универсальная газовая постоянная, Т(К) – температура, V – молярный объем флюоресцирующих молекул, τ – время жизни возбужденного состояния.

Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР)

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)

Подвижность липидных молекул


перейти в каталог файлов


связь с админом