Все биомембраны построены одинаково; они состоят из двух слоев липидных молекул толщиной около 6 нм, в которые встроены белки. Некоторые мембраны содержат, кроме того, углеводы, связанные с липидами и белками. Соотношение липиды : белки : углеводы является характерным для клетки или мембраны и существенно варьирует в зависимости от типа клеток или мембран (см. с. 218).
Компоненты мембран удерживаются нековалентными связями (см. с. 12), вследствие чего они обладают лишь относительной подвижностью, т. е. могут диффундировать в пределах липидного бислоя. Текучесть мембран зависит от липидного состава и температуры окружающей среды. С увеличением содержания ненасыщенных жирных кислот текучесть возрастает, так как наличие двойных связей нарушению полукристаллической мембранной структуры. Подвижными являются и мембранные белки. Если белки не закреплены в мембране, они «плавают» в липидном бислое как в жидкости. Поэтому говорят, что биомембраны имеют жидкостно-мозаичную структуру.
В то время как «дрейф» в плоскости мембраны происходит достаточно легко, переход белков с внешней стороны мембраны на внутреннюю («флип-флоп») невозможен, а переход липидов происходит крайне редко. Для «перескока» липидов необходимы специальные белки транслокаторы. Исключение составляет холестерин, который может легко переходить с одной стороны мембраны на другую.
Б. Мембранные липиды
На рисунке схематически изображена биомембрана. В мембранах содержатся липиды трех классов: фосфолипиды, холестерин и гликолипиды. Наиболее важная группа, фосфолипиды, включает фосфатидилхолин (лецитин), фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин, фосфатидилинозит и сфингомиелин (см. с. 56). Холестерин присутствует во внутриклеточных мембранах животных клеток (за исключением внутренней мембраны митохондрий). Гликолипиды входят в состав многих мембран (например, во внешний слой плазматических мембран). В состав гликолипидов входят углеводные функциональные группы (см. с. 92), которые ориентируются в водную фазу.
Липиды мембран представляют собой амфифильные молекулы с полярной гидрофильной головкой (голубого цвета) и неполярным липофильным хвостом (желтого цвета). В водной среде они агрегируют за счет гидрофобных взаимодействий и вандерваальсовых сил (см. сс. 12, 34).
В. Мембранные белки
Протеины могут связываться с мембраной различным путем.
Интегральные мембранные белки имеют трансмембранные спирализованные участки (домены), которые однократно или многократно пересекают липидный бислой. Такие белки прочно связаны с липидным окружением.
Периферические мембранные белки удерживаются на мембране с липидного «якоря» (см. с. 230) и связаны с другими компонентами мембраны; например, они часто бывают ассоциированы с интегральными мембранными белками.
У интегральных мембранных белков фрагмент пептидной цепи, пересекающий липидный бислой, обычно состоит из 21-25 преимущественно гидрофобных аминокислот, которые образуют правую α-спираль с 6 или 7 витками (трансмембранная спираль).
Те правила, которые сегодня иногда воспринимаются как открытия, использовались издавна в деревенских садах. Накопленный за многие столетия опыт посадки и биологической защиты растений давал более эффективные результаты, чем некоторые современные химические методы борьбы. Аромат некоторых трав и растений отпугивал, к примеру, гусениц и тлю от своих соседей. Сажались цветы, которые повали разрых-лению почвы, а во время цветения привлекали полезных насекомых. Благодаря севообороту не происходило чрезмерного истощения почвы. Основной закон деревенского сада гласит: пользу приносят все растения, а там, где они растут вместе, рождается истинная красота. Плотность посадки дает, кроме того, дополнительный положительный эффект: не разрастаются сорняки. В конце концов, в те далекие времена для крестьянок сад был далеко не увлечением, и они не могли тратить много времени на прополку. Деревенский сад, не обнесенный забором? Такого быть не могло. Традиционным материалом для изготовления ограждений служило дерево. Да и по сей день предпочтение отдается именно ему - что может быть лучше простого забора из штакетника? Но наряду с ним устанавливают также великолепные кованые ограды. Выбор того или иного забора зависит, естественно, от финансовых возможностей.
плазматической мембраны
Все биомембраны построены одинаково; они состоят из двух слоев липидных молекул толщиной около 6 нм, в которые встроены белки. Некоторые мембраны содержат, кроме того, углеводы, связанные с липидами и белками. Соотношение липиды : белки : углеводы является характерным для клетки или мембраны и существенно варьирует в зависимости от типа клеток или мембран (см. с. 218).
Компоненты мембран удерживаются нековалентными связями (см. с. 12), вследствие чего они обладают лишь относительной подвижностью, т. е. могут диффундировать в пределах липидного бислоя. Текучесть мембран зависит от липидного состава и температуры окружающей среды. С увеличением содержания ненасыщенных жирных кислот текучесть возрастает, так как наличие двойных связей нарушению полукристаллической мембранной структуры. Подвижными являются и мембранные белки. Если белки не закреплены в мембране, они «плавают» в липидном бислое как в жидкости. Поэтому говорят, что биомембраны имеют жидкостно-мозаичную структуру.
В то время как «дрейф» в плоскости мембраны происходит достаточно легко, переход белков с внешней стороны мембраны на внутреннюю («флип-флоп») невозможен, а переход липидов происходит крайне редко. Для «перескока» липидов необходимы специальные белки транслокаторы. Исключение составляет холестерин, который может легко переходить с одной стороны мембраны на другую.
Б. Мембранные липиды
На рисунке схематически изображена биомембрана. В мембранах содержатся липиды трех классов: фосфолипиды, холестерин и гликолипиды. Наиболее важная группа, фосфолипиды, включает фосфатидилхолин (лецитин), фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин, фосфатидилинозит и сфингомиелин (см. с. 56). Холестерин присутствует во внутриклеточных мембранах животных клеток (за исключением внутренней мембраны митохондрий). Гликолипиды входят в состав многих мембран (например, во внешний слой плазматических мембран). В состав гликолипидов входят углеводные функциональные группы (см. с. 92), которые ориентируются в водную фазу.
Липиды мембран представляют собой амфифильные молекулы с полярной гидрофильной головкой (голубого цвета) и неполярным липофильным хвостом (желтого цвета). В водной среде они агрегируют за счет гидрофобных взаимодействий и вандерваальсовых сил (см. сс. 12, 34).
В. Мембранные белки
Протеины могут связываться с мембраной различным путем.
Интегральные мембранные белки имеют трансмембранные спирализованные участки (домены), которые однократно или многократно пересекают липидный бислой. Такие белки прочно связаны с липидным окружением.
Периферические мембранные белки удерживаются на мембране с липидного «якоря» (см. с. 230) и связаны с другими компонентами мембраны; например, они часто бывают ассоциированы с интегральными мембранными белками.
У интегральных мембранных белков фрагмент пептидной цепи, пересекающий липидный бислой, обычно состоит из 21-25 преимущественно гидрофобных аминокислот, которые образуют правую α-спираль с 6 или 7 витками (трансмембранная спираль).
Те правила, которые сегодня иногда воспринимаются как открытия, использовались издавна в деревенских садах. Накопленный за многие столетия опыт посадки и биологической защиты растений давал более эффективные результаты, чем некоторые современные химические методы борьбы. Аромат некоторых трав и растений отпугивал, к примеру, гусениц и тлю от своих соседей. Сажались цветы, которые повали разрых-лению почвы, а во время цветения привлекали полезных насекомых. Благодаря севообороту не происходило чрезмерного истощения почвы. Основной закон деревенского сада гласит: пользу приносят все растения, а там, где они растут вместе, рождается истинная красота. Плотность посадки дает, кроме того, дополнительный положительный эффект: не разрастаются сорняки. В конце концов, в те далекие времена для крестьянок сад был далеко не увлечением, и они не могли тратить много времени на прополку. Деревенский сад, не обнесенный забором? Такого быть не могло. Традиционным материалом для изготовления ограждений служило дерево. Да и по сей день предпочтение отдается именно ему - что может быть лучше простого забора из штакетника? Но наряду с ним устанавливают также великолепные кованые ограды. Выбор того или иного забора зависит, естественно, от финансовых возможностей.