5. Современные концепции структуры биологических мембран. Свойства мембранного бислоя (жидкостность, асимметрия, избирательная проницаемость).

Мембрана представляет собой липидный бислой со встроенными в него белковыми молекулами.

Жидкостность обусловлена входящими в состав липидами. Определяется степенью насыщенности жирных кислот в фосфолипидах и содержанием холестерина. Она тем ниже, чем выше насыщенных ЖК в фосфолипидах и чем больше содержание холестерина. Большое содержание холестерина преимущественно в цитоплазматических мембранах. В основном локализуется в наружном монослое.

Асимметрия – по количеству и составу моносом различны. В наружном слое преобладает фосфотидилхолин и холестерин, во внутреннем – фосфодиэтаноланин и фосфотидилсерин.

Мембраны непроницаемы для полярных молекул и ионов.

6. Транспортная функция мембран. Нарушение процессов транспорта при патологии.

1. Простая диффузия – перенос небольших нейтральных молекул по град.концентр без затрат энергии ч/з поры момбраны.

2. Облегченная диффузия – перенос в-в по град.концентр с участием белковых молекул без затрат энергии.

3. Активный транспорт против град.концентр без затрат энергии.

а) первичноактивный – энергия АТФ

б) вторичноактивный – градиент ионов

Пример: транспорт ионов натрия и калия при участии натрий-калиевого насоса, которая обеспечивает выведение 3х ионов натрия из клетки в обмен на введение в клетку 2х ионов калия против град.концентр с затратой 1 молекулы АТФ. Создаваемый град.концентр ионов натрия используется для вторичного активного транспорта (глюкозы в клетку).

4. Везикулярный – цитоз – обеспечивает перенос крупных молекул и частиц. Нарушение целостности мембраны с последующей самосборкой.

а) эндоцитоз (фагоцитоз, пиноцитоз)

б) экзоцитоз

Нарушения мембранного транспорта, ведущие к патологии клетки, хорошо прослежены при ишемии, которая приводит к первичным изменениям митохондрий. В митохондриях резко падает эффективность окислительного фосфорилирования, они набухают, вначале увеличивается проницаемость их внутренней мембраны, в дальнейшем повреждение становится тотальным и необратимым.

Ишемическое повреждение митохондрий приводит к полому натрий-калиевого АТФ-насоса, постепенному накапливанию в клетке натрия и потере ею калия.

7. Рецепторная функция клеточных мембран.

рецепторная (гликопротеины, богатые сиаловыми кислотами, расположены на внешней поверхности мембраны и выполняют рецепторную функцию. Рецепторы принимают сигналы от различных химических веществ: гормонов, медиаторов, лекарственных препаратов)

8. Регуляторная функция биомембран (избирательная проницаемость, участие в передаче гормонального воздействия).

ИЗБИРАТЕЛЬНАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ - способность биологических мембран пропускать сквозь себя одни вещества, не пропуская другие. И. п. обладают, в частности, плазма лемма и тонопласт клетки. И. п. обусловлена особенностями строения и структуры биомембран клетки, их способностью осуществлять энергозависимый, активный транспорт веществ с участием мембранных переносчиков. Данное свойство мембраны обусловлено наличием в её стенке белков-транспортёров.

Существуют гормоны (стероидные и тиреоидные), которые, проходя липидный бислой, проникают в клетку и взаимодействуют с внутриклеточными рецепторами. Физиологически важным различием между мембранными и внутриклеточными рецепторами является скорость ответа на поступающий сигнал. В первом случае эффект будет быстрым и непродолжительным, во втором - медленным, но длительным. Взаимодействие гормонов с рецепторами, сопряженными с G-белками, приводит к активации инозитолфосфатной системы трансдукции сигнала или изменению активности аденилатциклазной регуляторной системы.