19. Мембрани – видове, химичен състав, функции на биомембраните



Дата31.03.2018
Размер28.36 Kb.
#64370
19. Мембрани – видове, химичен състав, функции на биомембраните.
Основа на живата материя са биополимерите (белтъци, нуклиеинови киселини и полизахариди) и липидни асоциати. Понякога ги наричаме живи молекули, но това не е вярно, тъй като всяка белтъчна молекула е толкова жива или мъртва, колкото и молекулата на кое да е химично съединение. Биополимерите оживяват само когато са разположени в определен ред в пространството, което им дава възможност да взаимодействат по определен начин. Това се осигурява от биологичните мембрани.
Видове мембрани

Изучават се не само естествени (биомембрани), но и изкуствени (моделни). Според различията в състава, строежа и функциите на външната и вътрешната повърхност мембраните се делят на симетрични и асиметрични.



  • по цитологичен признак – на общо клетъчни (цитоплазмени, ядрени, митохондриални, външни, вътрешни) и специализирани (миелинови, фоторецепторни).

  • По степен на запазване на структурите и функциите – нативни и модифицирани

  • Изкуствени – по химичен състав са липидни и белтъчнолипиднш, по форма – плоски и сферични, по брой на слоевете – монослойни, бислойни, многослойни.

Функции на биомембраните

Биомембраните са високо организирани структури, изградени главно от липиди и белтъци. Около 80% от сухата маса на повечето клетки се състои от мембрани. Техните главни функции са:


  • ограничаване и разделяне на клетката. Мембраната отделя цитоплазмата от околната среда.

  • Транспорт на вещества. Мембраната не е непроницаема стена, а бариера с висока избирателна проницаемост. Тези транспортни системи регулират молекулния и йонния състав на вътрешно клетъчната среда. Имат голяма повърхност, например в човешкото тяло общата площ е няколко десетки квадратни метра.

  • Превръщане на енергия. Фотосинтезата е процес на превръщане на светлинната енергия в енергия на химичните връзки, а окислителното фосфорилиране е синтез на АТФ за сметка на окисление на органични субстрати. Първият процес протича във вътрешните мембрани на хлоропластите, а вторият – във вътрешните мембрани на митохондрите.

  • Разпознаване на молекули и клетки, предаване и генериране на сигнали. Мембраните на много тъканни клетки на животни имат от външната страна клетъчна обвивка с дебелина до 100 нм наречена гликокаликс. Тя се състои от голям брой разнообразни въглехидрати, липиди и белтъци. Техните молекулни структури работят като антени и възприемат и разпознават външни сигнали и реагират на специфични агенти на околната среда. Някои мембрани могат сами да генерират електрични и химични сигнали. Такива са клетъчните мембрани на сензорните клетки, преобразуващи светлината и звука в електрически импулси.

Химичен състав на биомембраните.



Съставът на всяка биомембрана е специфичен, тъй като зависи от цитологичния вид, видовете тъкани и организми. Основните компоненти са липиди и белтъци. В зависимост от вида на мембраната съдържанието на липиди варира от 15 до 80% от сухата маса, на белтъците – от 20 до 85%. Мембраните съдържат и около 10-15% въглехидрати, свързани към молекулите на белтъци или липиди. Съдържанието на вода е около 20-30% от общата маса. Основната част от нея образува хидратна обвивка около полярните части на липидни и белтъчни молекули. Тази вода не е осмотично активна и не може да разтваря вещества.
Липидите са главните градивни частици на мембраните. Те са съединения с малка разтворимост във вода и полярни разтворители, но с висока разтворимост в неполярни разтворители. Мембранните липиди са изградени еднакво. Единият край на липидната молекула е съставен от компактни хидрофилни групи, образуващи полярна глава на молекулата. Другият край е образуван от дълги в въглеводородни радикали, които имат слаб афинитет към водата, наречени хидрофобни опашки. Такива молекули се наричат амфипатични и имат склонност да образуват агрегати. Съединителната част между хидрофилната и хидрофобната част дава името на липида. Над половината липиди в природата са глицериди. Главни компоненти на биомембраните са фосфолипидите. Полярните глави на всички липидни молекули са отрицателно заредени или електрически неутрални. Силите които свързват липидните молекули в агрегати са хидрофобни.





Сподели с приятели:




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница