2.Функции и свойства белковых и липидных компонентов мембран. Белки-рецепторы.Транспортная передача сигналов в клетку.

Липидные компоненты мембран. Мембранные липиды амфифильны-т.е. имеют как гидрофильные группы(полярные головки),так и алифатические радикалы-гидрофобные хвосты.В мембранах присутствуют липиды 2 главных типов-фосфолипиды,гликолипиды и холестерол(холестерин).

Фосфолипиды можно разделить на 2 группы-глицерофосфолипиды и сфингофосфолипиды.Глицерофосфолипиды-производные фосфатидной кислоты.Наиболее распространенные-фосфатидилхолины и фосфатидилэтаноламины.

Каждый глицерофосфолипид представлен несколькими десятками фосфатидилхолинов,отличающихся друг от друга строением жирно-кислотных остатков.В плазм. мембранах клеток в значит. кол-вах содержатся сфингомиелины.

Гликолипиды.В гликолипидах гидрофобная чсать представлена церамидом.Гидрофильная группа-углеродный остаток,присоединенный гликозидной связью к гидроксильной группе у первого углер. атома церамида.В зависимости от длины и строения углеводной части различают цереброзиды,содерж. Моно- и олигосахаридный остаток, и ганглиозиды, к ОН-группе которых присоединен сложный,разветвленный олигосахарид.

Холестерол.Присутствует во всех мембранах животных клеток.Его молекула состоит из жесткого гадрофобного ядра и гибкой углеводородной цепи.Наличие холестерола в мембранах уменьшает подвижность ЖК,снижает латеральную диффузию липидов и белков и поэтому может влиять на функции мембранных белков.

Функции:Участие в формировании липидного бислоя,формируют среду для функционирования мембранных белков.Ферменты,лишенные липидного бислоя не проявляют каталитической активности.Якорная функция-напр. Через олигосахарид к фосфатидилинозитолам могут присоединяться спец. Белки наружной поверхности клетки.Могут быть аллостерическими активаторами мембранных ферментов.

Белковые компоненты мембран.Белки отвечают за функциональную активность мембран.на долю белков приходится от 30 до 70% массы мембран..Мембранные белки,контактирующие с гидрофобной частью липидного бислоя должны быть амфифильными.Те участки белка,кот. Взаимодействуют с углеводородными цепями ЖК,содержат преимущественно неполярные аминокислоты.Участки белка,находящиеся в области полярных головок,обогащены гидрофильными аминокислотными остатками.

Различаютинтегральные белки-пронизывающие или глубоко проникающие в липидный бислой, и поверхностные белки-прикрепляющиеся разными способами к мембране.

Поверхностные белки часто прикрепляются к мембране,взаимодействую с интегральными белками или поверхностными участками липидного слоя.

Ряд пищеварительных ферментов,участвующих в гидролизе крахмала и белков,прикрепляется к интегральным белкам микроворсинок кишечника.

Полярные или заряженные домены белковой молекулы могут взаимодействовать с полярными головками липидов,образуя ионные и водородные связи.

Иногда связывание белка-необходимое условие проявления ферментативной активности.

Якорная функция-якорем может быть неполярный домен белка,построенный из аминокислот с гидрофобным радикалами.

Каналы в мембране формируются интегральными белками,которые прерывают липидный бислой,образуя пору,заполненную водой.Стенки канала выстилаются радикалами аминокислот этих белков.

Белки-рецепторы.В плазматической мембране эукариот. Клеток содержится множество специал. Рецепторов,которые,взаимодействуя с лигандами,вызывают специф. Клеточные ответы.В многочисленном семействе рецепторов клет. Адгезии наиболее изучены интегрины,селектины и кадгерины.

Интегрины-суперсемейство гомол. Рецепторов клеточной поверхности для молекул межклеточного матрикса,таких как коллаген,фибронектин,ламинин и др. Являются трансмембранными белками,они взаимодействуют как с внеклеточными молекулами,так и с внутриклеточными белками цитоскелета.Примеры интегринов:-рецепторы для белков внеклеточного матрикса,связываются с гликопротеиновыми компонентами внеклеточного матрикса..-Интегрины тромбоцитов,участвуют в агрегации тромбоцитов,происходящей при свертывании крови.-лейкоцитарные белки адгезии.

Индивидуальные интегрины строго специфичны.

Кадгерины и селектины-семейство трансмембранных Ca –зависимых гликопротеинов,участвующих в межклеточной адгезии.

Кадгерины разных тканей оч. Схожи,гомологичные аминокислотные последовательности составляют 50-60%.Каждый рецептор имеет один трансмембранный домен.Е-кадгерины находятся на поверхности многих клетов эпителиальных и эмбриональных тканей.N-кадгерин локализован на поверхности нервных клеток,клетовк сердца и хрусталика. Р-кадгерин расположен на клетках плаценты и эпидермиса.Кадгерины играют важную роль при начальной межклеточной адгезии,на стадиях морфо- и органогенеза.Они обеспечивают структурную целостность полярных тканей,особенно эпителилального монослоя.

В семействе селектиновых рецепторов наиболее хорошо изучены 3 белка-L-селектин,Р-селектин и Е-селектин.Внеклеточная часть селектинов состоит из 3 доменов.

Транспортная передача сигналов в клетку.Важное свойство мембран-способность воспринимать и передавать внутрь клетки сигналы из внешней среды.Узнавание сигнальных молекул осуществляется с помощью белков-рецепторов,встроенных в клеточную мембрану клеток-мишеней или находящихся в клетке.Если сигнал воспринимается мембранными рецепторами,то схему передачи информации можно представить так:

1-взаимодействие рецептора с сигнальной молекулой-первичным посредником

2-активация мембранного фермента,ответственного за образование вторичного посредника.

3-образование вторичного посредника цАМФ,цГМФ,ИФ3,ДАГ или Са.

4-активация посредниками специфических белков, в основном протеинкиназ,которые, в свою очередь,фосфорилирую ферменты,оказывают влияние на активность внутриклеточных процессов.

Существует всего несколько механизмов трансмембранной передачи информации: с использованием аденилатциклазной системы,инозитолфосфатной системы,каталитических рецепторов,цитоплазматических или ядерных рецепторов.