Общие представления о молекулярной организации биологических мембран. Рецепторы, классификация рецепторов
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
легко понять и запомнить
Общие представления о молекулярной организации биомембран
Биологическая мембрана – надмолекулярная структура, ограничивающая часть среды и обеспечивающая протекание процессов жизнедеятельности в этой части.
Жидкостно-мозаичная модель Сингера и Николсона (70-ые г.г. XX века): мембрана – двойной слой липидных молекул, в котором расположены глобулярные белки. Неполярные углеводородные хвосты липидов направлены внутрь, а полярные головки – наружу, контактируя с водой. В гидрофобной части мембраны находится та часть белков, которая содержит преимущественно неполярные АК. Мембрана представляет собой динамическую систему, в которой молекулы белка относительно свободно плавают в липидном море.
Жидкостно-мозаичная модель Сингера и Николсона
Функции биологических мембран:
обладают высокой избирательной проницаемостью, имеют определенные транспортные системы, регулирующие молекулярный и ионный состав внутриклеточной среды;
обеспечивают компартментализацию и функциональную специализацию клетки;
играют центральную роль в системе межклеточных коммуникаций, т.к. на них расположены рецепторы, воспринимающие внешние стимулы. Некоторые мембраны способны сами создавать сигнал – химический или электрический;
участвуют в процессах превращения энергии (фотосинтез, окислительное фосфорилирование).
Основные свойства биомембран:
плоская структура толщиной в 2 – 3 молекулы, образующая сплошную перегородку;
состоят из липидов и белков в весовом отношении от 1:4 до 4:1, углеводы, входящие в состав мембран, как правило, связаны с липидами и белками;
имеют амфифильную природу;
нековалентные надмолекулярные структуры, белки и липиды в них удерживаются вместе множеством нековалентных взаимодействий, кооперативных по своему характеру;
ассиметричны структурно и функционально (структурная ассиметрия: углеводы – только на наружной стороне мембраны, фосфатидилхолин, сфингомиелин, холестерин – в основном в наружном молекулярном слое, фосфатидилсерин, фосфатидилэтаноламин – преимущественно во внутреннем молекулярном слое;
динамичные структуры, составляющие их белки могут двигаться в плоскости мембраны (латеральная диффузия), поперечная диффузия крайне редка. Мембранные белки и липиды постоянно обновляются.
Рецепторы
Рецепторы — это генетически детерминированные макромолекулярные сенсоры (простые белки, глико- и липопротеины), локализованные в специализированных образованиях клетки (плазматическая мембрана, цитозоль, ядро), обеспечивающие при специфическом взаимодействии с физиологически значимыми сигналами химической и физической природы трансформацию и передачу заключенной в них информации на пострецепторные структуры, инициируя каскад биохимических и/или физико-химических процессов, приводящих к конкретному ответу клетки-мишени на раздражитель.
Классификация рецепторов
Мембранные рецепторы:
7-ТМС рецепторы взаимодействуют с гетеротримерными G-белками.
1-ТМС рецепторы.
Рецепторы со свойствами гуанилатциклазы.
Рецепторы со свойствами тирозинкиназы.
Рецепторы, взаимодействующие с тирозинкиназами.
Рецепторы со свойствами протеинфосфатаз.
Рецепторы со свойствами СЕР/ТРЕ протеинкиназ.
Ионные каналы:
Лигандзависимые.
Потенциалзависимые.
Щелевые контакты.
Ядерные и цитозольные рецепторы:
Класс I – ядерные или цитоплазматические, без лиганда связаны с белками теплового шока.
Класс II – ядерные, не связаны с белками теплового шока.
Полезные ссылки:
