Мембранные белки:
Поверхностные (Переферические)- слабо связаны с мембраной и отделяются от нее в мягких условиях, например в растворах, имеющих высокую ионную силу или содержащих комплексоны.
Интегральные (Внутримембранные)- плохо растворимы в воде. Особенность интегральных белков - наличие в их полипептидной цепи довольно протяженных участков с преобладающим содержанием неполярных аминокислот. Как правило, эти участки имеют конформацию α-спирали, на наружной стороне которой расположены боковые углеводородные фрагменты аминокислотных остатков, в результате чего вся спираль, в целом, приобретает гидрофобный характер.
Гидрофобные α-спиральные участки интегральных белков обычно содержат от 17 до 26 аминокислотных остатков, что вполне достаточно, чтобы полипептидная цепь однократно пересекла биологические мембраны. В белках, которые пронизывают биологические мембраны насквозь, такие гидрофобные тяжи соединяют между собой полярные области белковой молекулы, находящиеся на противоположных сторонах мембраны (антигены тканевой совместимости и мембраносвязанные иммуноглобулины). У белков, расположенных только на одной стороне биологические мембраны и погруженных в нее лишь частично, a-спирали служат своеобразным гидрофобным "якорем", прочно удерживающим белок в мембране (цитохром b5-редуктаза и цитохром b5) В некоторых случаях "заякоривание" белков в биологические мембраны происходит при помощи ковалентно связанных с ними липидов.
Роль мембранных белков:
Структурная
Ферментативная- служат катализаторами протекающих в мембранах и на их поверхности реакций. Как правило, ферментные белки располагаются в биологические мембраны в определенном порядке, который делает возможным последовательное протекание реакций метаболизма.
Участвуют в рецепции гормональных и антигенных сигналов
Выполняют транспортные функции
Обеспечивают пиноцитоз
Обеспечивают хемотаксис (перемещение клетки, обусловленное градиентом концентраций каких-либо вещества в среде)
Липиды мембран: В составе обнаружены липиды трех классов: фосфолипиды, гликолипиды и стероиды. В мембранах животных клеток более 50% всех липидов составляют фосфолипиды — глицерофосфолипиды (фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин, фосфатидилинозит) и сфингофосфолипиды (производные церамида, сфингомиелин). Гликолипиды представлены цереброзидами, сульфатидами и ганглиозидами, а стероиды — в основном холестерином (около 30%).
Основную структурную роль в биологических мембранах играют фосфолипиды. Они обладают выраженной способностью формировать двухслойные структуры (бислои) при смешивании с водой, что обусловлено химической структурой фосфолипидов, молекулы которых состоят из гидрофильной части — «головки» (остаток фосфорной кислоты и присоединенная к нему полярная группа, например холин) и гидрофобной части — «хвоста» (как правило, две жирно-кислотные цепи). В водной среде фосфолипиды бислоя расположены таким образом, что жирно-кислотные остатки обращены внутрь бислоя и, следовательно, изолированы от окружающей среды, а гидрофильные «головки» —наоборот, наружу.
Молекулы холестерина гидрофильной спиртовой группой примыкают к «головкам» фосфолипидов на наружной стороне мембране, а кольцо холестерина уходит в толщу липидного бислоя между «хвостами» фосфолипидов, как бы разъединяя их. Участки с большим количеством жидких ненасыщенных цепей ЖК уплотняются холестерином
Липидный бислои представляет собой динамичную структуру: образующие его липиды могут вращаться, двигаться в латеральном направлении и даже переходить из слоя в слой (флип-флоп переход).