35. Гидратированное состояние ионов. Ионные каналы, строение, функции.

Ионные каналы формируются интегральными (обычно субъединичными) белками. Они пронизывают мембрану таким образом, что образуется гидрофильная пора. Канал – это белковая макромолекула, образующая пору через двухслойную липидную мембрану.В общем виде схематически строение ионного канала можно представить следующим образом. Основные структурные элементы канала: устье – расширенная часть поры, которая находится по обеим сторонам мембраны; узкая часть поры – туннель. В стенах туннеля с внутренней стороны размещены атомы кислорода. Считают, что конформация канала меняется в ответ на физиологические раздражители, которыми могут быть электрическое поле, химические соединения (медиаторы и др.). Эти конформационные изменения обычно называют воротными. Воротными их называют потому, что, открывая и закрывая канал, они обуславливают движение проникающих через мембрану ионов. Опыты показали, что ворота расположены ближе к внутренней стороне мембраны.

Механизмы, которые управляют воротами, т. е. открытием и закрытием канала, получили название сенсоров. Сенсоры могут действовать под влиянием либо электрического поля на мембране, либо химических агентов (медиаторов). Одной из важнейших характеристик ионных каналов является селективность, обусловленная особенностью их строения: диаметром канала, природой и размещением заряженных групп. Большое значение при этом имеют заряды, локализованные непосредственно у входа в канал, где они выполняют функцию селективного фильтра. Открытая пора дает возможность ионам проходить через мембрану в водном окружении. При этом ион преодолевает ряд энергетических барьеров, задерживаясь в местах связывания на различные промежутки времени. Подобно ферментам, каналы выполняют роль катализаторов, селективно увеличивая скорость движения ионов на много порядков в сравнении с движением без катализаторов.

36. Физико – химические свойства протоплазмы.

Протоплазма - цитоплазма и ядро клетки. Иногда протоплазмой неправильно называют только цитоплазму. Структурная неоднородность протоплазмы тесно связана с ее химической разнокачественностью. Структурной основой протоплазмы служат белковые вещества и их соединения, которым принадлежит 2/3 содержащихся в протоплазме сухих веществ. В цитоплазме имеется непрерывная липидная фаза, которая простирается от плазмолеммы до тонопласта и выполняет роль растворителя липофильных веществ. В мезоплазме (толща протоплазмы, заключенная между плазмалеммой и тонопластом) имеется непрерывная водная фаза. По существу вся имеющаяся в клетке вода находится в связи с веществами, входящими в состав клеточной стенки, протоплазмы и вакуолярного сока. Различна лишь форма и характер этой связи. Физико-химическое состояние протоплазмы очень лабильно. При действии на нее разнообразных термических, механических, химических и других повреждающих агентов в клетках происходят паранекротические изменения («паранекроз» в дословном переводе значит «вблизи смерти»). Паранекроз проявляется в повышении вязкости, укрупнении раздробленных коллоидных частиц, увеличении адсорбции, изменении реакции цитоплазмы в сторону большей кислотности и т. д. Если сила раздражителя незначительна, процесс обратим. При более сильном воздействии наступают необратимые изменения – денатурация протоплазмы, при которой клетки гибнут. Такие изменения сопровождаются внутри-молекулярными изменениями белка. Денатурированная протоплазма теряет свои нативные, естественные свойства, нерастворима в воде, химически инертна. Она не может быть возвращена в прежнее, нативное состояние.