Строение и функции биомембран

1.

Строение и функции биомембран

2. ФУНКЦИИ ПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ

• Выполняет в клетке роль барьера
• Обеспечивает обмен веществ с
внешней средой
• Создает электрическое поле в клетке
• Участвует в передаче информации

3.

Биологические мембраны
х54000

4. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ БИОМЕМБРАН

• Фосфолипиды
• Белки
• Углеводы

5. Молекула глицерофосфолипида образована остатками следующих молекул:

• Глицерин
• Фосфорная кислота
• Одно из азотистых оснований
(серин, этаноламин, инозитол,
холин)
• Жирные кислоты (линолевоя,
линоленовая, арахидоновая и др.).

6. Строение глицерофосфолипидной молекулы

7. Две части молекулы фосфолипида:

• Головка гидрофильна (растворима
в воде)
• Хвост гидрофобен (нерастворим в
воде, растворим в жирах)

8.

9.

Модель мембраны. Липосома
вода
вода
вода

10.

Бимолекулярные липидные
мембраны

11.

белки
белки
Модель «сэндвича»

12.

Жидкостно-мозаичная модель биомембран
Сингер & Николсон, 1972
Периферический белок
Фосфолипидный бислой
углевод
Холестерол
Липид
Рецепторный белок
Транспортный белок
Цитоскелет
Белок-фермент

13.

14. Жидкостно-мозаичная модель

• Отдельные белковые молекулы
погружены в двойной слой молекул
фосфолипидов (интегральные белки).
Другие связаны с ее поверхностью
(поверхностные белки).
• Мембрана находится в жидком состоянии (жидкий кристалл). Ее молекулы
подвижны.

15.

ДВИЖЕНИЕ МОЛЕКУЛ ФОСФОЛИПИДА
Термическое воздействие
ПОВОРОТ
Латеральная
диффузия
Диффузия
T=10-7-10-8s
Флип-флоп
5,8 nм
4,7nм
3,9 nм

16. Молекулы фосфолипидов совершают движения:

Колебательное
Вращательное
Латеральная диффузия
Флип - флоп

17. Структура молекул белка:

• Первичная
• Вторичная
• Третичная
• Четвертичная

18. Первичная структура белка

19. Вторичная структура белка

α -спираль
β– структура

20. Третичная структура белка

21.

Белки мембраы
KINDS OF PROTEINS
Интегральные
Периферические

22.

Функции белков мембраны
ТРАНСПОРТ
a)Пассивный
b) Активный
Межклеточное
взаимодействие
Межклеточное
распознавание
Энзимная
Энзимная
активность
активность
Проведение
сигналов
й
Крепление к
цитоскелету и
внеклеточному
матриксу

23.

Функция транспорта

24.

Проницаемость билипидного слоя
Малые молекулы
ГАЗЫ
ГИДРОФОБНЫЕ
МОЛЕКУЛЫ
Большие
молекулы
Ионы

25.

Функция транспорта
Пассивный транспорт
Активный транспорт

26. Виды транспорта веществ в плазматической мембране

• Пассивный транспорт
(диффузия) не требует
дополнительной затраты
свободной энергии.
• Активный транспорт требует
затраты энергии (АТФ).

27. Виды диффузии в плазматической мембране

1. Простая (свободная) диффузия
2. Облегченная диффузия
а) С помощью молекулпереносчиков (подвижных или
неподвижных).
б) Через каналы мембраны.

28. Виды транспорта в мембране

29.

Пассивный транспорт
Простая
диффузия
Через
билипидный
слой
Облегченная
диффузия
Нефиксированый Фиксированый
переносчик
переносчик
Через
поры
dm
dc
D
S
dt
dx

30. Уравнение для простой диффузии (первый закон Фика)

31. Натриевый канал мембраны

32. Ионный канал

• 1 – фосфолипидный
бислой
• 2 – сенсор, реагирующий
на изменение эл.поля
• 3 – ворота канала
• 4 – пора, заполненная
водой
• 5 – селективный фильтр
• 6 –фиксирующий белок
• 7 – углевод

33.

Активный транспорт
Ионные
насосы
Вторичный
ионный
активный
транспорт
эндоцитоз
экзоцитоз

34. Виды первично активного транспорта

• Натрий-калиевый насос
• Кальциевый насос
• Протонный насос

35. Натрий – калиевый насос

36.

Ионные насосы
Ca2+ насос
K+-Na+ насос
H+ или протонный

37. Калий-натриевый насос

38.

Вторичный транспорт
симпорт
антипорт

39. Первичный и вторичный активный транспорт

40.

эндо- и экзоцитоз
Виды ендоцитоза
Плазматическая
мембрана
Эндоцитоз
Фагоцитоз
Пузырек
Секреторный
пузырек
Экзоцитоз
Пиноцитоз

41. Пиноцитоз и фагоцитоз