Вопрос 1. Структурно-химический состав и молекулярная организация плазмолеммы.

Плазмолемма – это поверхностная периферическая структура, не только ограничивающая клетку снаружи, но и обеспечивающая ее непосредственную связь с внеклеточной средой.

Основу плазмолеммы составляет липопротеиновый комплекс. Она имеет толщину около 10 нм. Основными химическими компонентами клеточных мембран, в частности плазмолеммы, являются липиды и белки. Снаружи от плазмолеммы располагается надмембранный слой – гликокаликс – ассоциированный с плазмолеммой гликопротеиновый комплекс, в состав которого входят углеводы. Эти углеводы имеют различные функции, а также придают мембране отрицательный заряд. Изнутри располагается кортикальный (подмембранный) комплекс, содержащий элементы цитоскелета.

К липидам плазматической мембраны относится большое количество гидрофобных веществ. Основные представители – фосфолипиды, холестерин, сфингомиелин (в основнов в цнс). Фосфолипиды располагаются в 2 стоя и имеют 2 части – гидрофильные головки, обращенные кнаружи в обе стороны и гидрофобные хвосты, обращенные внутрь.

Мембранные белки также состоят из 2 частей – участков, богатых полярными аминокислотами и обращенных кнаружи, и гидрофобных участков, находящихся в гидрофобной части мембраны. Выделяют белки:

1. Интегральные 1. Белки-ферменты

2. Полуинтегральные 2. Белки-переносчики

3. Примембранные 3. Рецепторные белки

4. Структурные белки

Углеводы мембран входят в их состав не в свободном состоянии, они связаны с молекулами липидов или белков. Такие вещества называются соответственно гликолипидами и гликопротеидами.

Вопрос 2. Надмембранный (гликокаликс) и подмембранный (кортикальный) компоненты плазмолеммы. Особенности строения и функции. Мембранные рецепторы.

Гликокаликс представляет собой ассоциированный с плазмолеммой комплекс, в состав которого входят различные углеводы. Углеводы образуют длинные, ветвящиеся цепочки полисахаридов, связанные с белками и липидами, входящими в состав плазмолеммы. Углеводные участки гликолииидов и гликонротеинов придают поверхности клетки отрицательный заряд.

Эти углеводные участки играют роль рецепторов (веществ, чувствительных к отдельным веществам), обеспечивающих распознавание клеткой соседних клеток и межклеточного вещества, а также адгезивные взаимодействия с ними. В состав гликокаликса некоторые авторы включают, помимо углеводных компонентов, периферические мембранные белки и полуинтегральные белки, функциональные участки которых находятся в надмембранной зоне (например, иммуноглобулины). В гликокаликсе находятся рецепторы гистосовместимости, некоторые ферменты, рецепторы гормонов. Такие чувствительные к отдельным веществам участки могут быть разбросаны по всей поверхности клетки или собраны в небольшие зоны. Выделяют рецепторы:

• Ионотропные, которые при взаимодействии с субстратом образуют специфический ионный канал. Эти рецепторы обычно представляют собой сложный белок.

• Метаботропные – обычно представлены гликопротеинами

  • Каталитические рецепторы включают внеклеточную часть (собственно рецептор) и цитоплазматическую часть, которая функционирует как протеинкиназа.

  • Рецепторы, связанные с G-белками - трансмембранные белки, ассоциированные с ионным каналом или ферментом, - состоят из рецептора, взаимодействующего с сигнальной молекулой (первый посредник), и G-белка, включающего несколько компонентов, который передает сигнал на связанный с мембраной фермент (аденилатциклазу) или ионный канал, вследствие чего активируется второй внутриклеточный посредник - чаще всего цАМФ или Са2+.

Кортикальный компонент образован специализированной периферической частью цитоплазмы, прилежащей к плазмолемме и содержащей элементы цитоскелета, преимущественно актиновые микрофиламенты. Более глубоко располагаются промежуточные филаменты и микротрубочки. Благодаря сокращению сети микрофиламентов, связанных с белками плазмолеммы, происходят изменения формы клетки и ее отдельных участков, формирование псевдоподий, выростов, перемещение клетки в пространстве. Также благодаря этому комплексу происходит перемещение белковых частиц, входящих в состав плазмолеммы с одного места на другое.