Цели занятия
Усвоить особенности химического состава и тонкого строения плазмолеммы.
Изучить функциональное значение плазмолеммы.
Вопросы и задания для самоподготовки
Охарактеризуйте особенности строения плазмолеммы.
Перечислите функции плазмолеммы.
Перечислите виды мембранного транспорта.
Дайте определение эндоцитозу, пиноцитозу, фагоцитозу, рецепторно – опосредованному эндоцитозу, экзоцитозу, трансцитозу.
Ответьте, что такое «мембранный конвейер» и как называется белок, покрывающий окаймленные ямки.
Приведите примеры облегченной диффузии и активного транспорта.
На примере (К+ + Na+) - насоса раскройте механизм активного транспорта.
Уточните, требуются ли затраты энергии и в каком количестве для облегченной диффузии и пассивного транспорта.
Приведите примеры участия плазмолеммы в межклеточных взаимодействиях.
Раскройте механизмы межклеточных взаимодействий в рамках концепции «сигнал – ответ».
Назовите особенности строения и раскройте функциональное значение гликокаликса.
Охарактеризуйте значение гликокаликса для пристеночного пищеварения.
Оборудование и материалы
Схемы строения и электронограммы плазмолеммы.
Схема транспорта через плазмолемму.
Схема участия плазмолеммы в межклеточных контактах.
Схема работы (К+ + Na+) - насоса.
Микроскоп «МИКМЕД-1».
Лабораторная работа 3.1 Изучение состава и тонкого строения плазмолеммы
Плазматическая мембрана образована липидами, белками, углеводами. Её молекулярное строение описывается жидкостно-мозаичной моделью, согласно которой плазмолемма состоит из фосфолипидного бислоя, в который погружены и с которым связаны молекулы белков. Гидрофобные хвосты молекул фосфолипидов направлены внутрь бислоя, а гидрофильные головки обращены наружу. Белки составляют более 50 % массы мембраны. Различают интегральные мембранные белки, которые прочно встроены в липидный бислой, и периферические мембранные белки, располагающиеся на одной из поверхностей плазматической мембраны. К интегральным мембранным белкам относятся белки ионных каналов и рецепторные белки. Примерами периферических белков, связанных с наружной поверхностью мембраны, могут служить рецепторные и адгезионные белки. Углеводы в виде олигосахаридов образуют с белками и липидами гликопротеины и гликолипиды. Цепи олигосахаридов выступают над наружной поверхностью мембраны и формируют поверхностную оболочку – гликокаликс (рис. 3.1).
На ультратонких срезах при электронной микроскопии плазмолемма выглядит как трехслойная структура. Гидрофильные наружный и внутренний слои электроно-плотные (темные), а гидрофобный промежуточный слой электроно-прозрачный, светлый). Это объясняется тем, что тетраоксид осмия, используемый для фиксации, связывается с гидрофильными головками фосфолипидов бислоя, а также с белками, встроенными в мембрану.
Задание
1. Изучите схему строения плазмолеммы (рис. 3.1), зарисуйте в альбом схему.
Подпись под рисунком: Схематическое строение плазматической мембраны.
На рисунке должны быть обозначены фосфолипиды с головками и хвостами; белки – интегральные и периферические; олигосахариды в составе гликопротеинов.
2. Изучите электронограмму плазмолеммы и сопоставьте ее со схемой строения (рис. 3.1), зарисуйте в альбом электронограмму.
Подпись под рисунком: Субмикроскопическая организация плазматической мембраны на ультратонком срезе.
На рисунке должны быть обозначены электроно-прозрачные слои плазмолеммы.
3. Запишите в альбоме характеристики компонентного состава плазмолеммы и гликокаликса (табл. 3.1).
Н
В
E
A
D
С
F
O
Н
Рис. 3.1. Компоненты плазматической мембраны:
А – холестерин; В – олигосахарид в составе гликопротеина на наружной поверхности; С и D – интегральные белки; Е – молекулы фосфолипидов; F – хвосты жирных кислот в составе фосфолипидов; О – полярные головки фосфолипидов; Н – периферический белок [4]
Таблица 3.1
Компонентный состав плазмолеммы и гликокаликса
Структура |
Химические вещества |
Наружный и внутренний электроно-плотные слои плазмолеммы |
Полярные головки фосфолипидов |
Средний (электроно-прозрачный) слой плазмолеммы |
Гидрофобные хвосты молекул фосфолипидов |
Гликокаликс
|
Олигосахариды гликопротеинов |