Структурно-функциональная организация биологических мембран

1.

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ
ОРГАНИЗАЦИЯ
БИОЛОГИЧЕСКИХ
МЕМБРАН.

2.

ОБЩИЙ ПЛАН СТРОЕНИЯ КЛЕТКИ ЖИВОТНЫХ.

3.

ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОФОТОГРАФИЯ
ПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ.
наружный
электронно-плотный
слой
электронно-прозрачный
слой
цитоплазма клетки
внутренний
электронно-плотный
слой

4.

ЖИДКО-МОЗАИЧНАЯ МОДЕЛЬ
ПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ
поверхностные белки
внеклеточная жидкость
углеводы
гликопротеины
гликолипиды
липиды
полуинтегральные
белки
интегральные
белки
цитоскелет
цитоплазма клетки

5.

ЛИПИДЫ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
холин
гидрофильная
головка
фосфат
глицерол
азот
фосфор
кислород
углерод
гидрофобный
хвост
двойная
связь
жирные
кислоты
водород

6.

ЛИПИДЫ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
ЛИПИДЫ
КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
Глицеролипиды
(фосфолипиды,
глицерофосфатиды)
Сфинголипиды
Фосфатидилхолин (лецитин)
Сфингомиелин
Фосфатидилсерин (кефалин)
Цереброзид
Фосфатидилинозит
Фосфатидилэтаноламин
Кардиолипин
Стероидные
липиды
Холестерин

7.

ЛИПИДЫ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
кардиолипин
фосфатидилхолин

8.

ЛИПИДЫ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
фосфатидилхолин
сфингомиелин

9.

ЛИПИДЫ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
гидрофильная
головка
жесткое
стероидное
кольцо
гидрофобный
хвост
структурная формула
холестерина
схема строения
холестерина

10.

ЛИПИДЫ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
гидрофильные
головки
нм
регион,
укрепленный
холестерином
более
подвижный регион

11.

ЛИПИДЫ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
способ упаковки
липидных молекул в
водной среде
вид липидной
молекулы
липидная
мицелла
вода
липидный
бислой

12.

ЛИПИДЫ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
вода
вода
вода
липосома диаметром 25 нм

13.

БЕЛКИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
внеклеточная жидкость
бислой
липидов
цитоплазма клетки

14.

ГЛИКОКАЛИКС
Электронная микрофотография
слой
углеводов
цитоплазма
ядро
плазматическая
мембрана

15.

ГЛИКОКАЛИКС
Схема организации
трансмембранный
гликопротеин
поверхностный
гликопротеин
углевод
слой
углеводов
гликолипид
бислой
липидов
трансмембранный
протеогликан

16.

ХАРАКТЕР СВЯЗЕЙ МЕЖДУ КОМПОНЕНТАМИ
КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
ковалентные силы
взаимодействия
ионные (солевые) силы
взаимодействия
гидрофобное
взаимодействие
ионные (солевые) силы
взаимодействия
ионные (солевые) силы
взаимодействия

17.

КЛЮЧЕВЫЕ СВОЙСТВА КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
1. Полупроницаемость (избирательная проницаемость).
2. Механическая прочность.
3. Текучесть.
4. Пластичность.
5. Ассиметричность.
6. Самоорганизация.
7. Замкнутость.
8. Диэлектричность.

18.

КЛЮЧЕВЫЕ СВОЙСТВА КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
Формы подвижности липидов в мембране
латеральная диффузия
флип-флоп
колебания
кручение

19.

КЛЮЧЕВЫЕ СВОЙСТВА КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
Замкнутость мембран
энергетически невыгодно
плоская мембрана с
открытыми для воды краями
замкнутая мембрана
энергетически выгодно

20.

ФУНКЦИИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
(на примере плазматической мембраны)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Разграничительная.
Защитная.
Поддержание размера и формы клетки.
Активное движение клеток.
Рецепторная.
Транспортная.
Межклеточное распознавание и коммуникации. Межклеточные контакты.

21.

ФУНКЦИИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
Рецепторная функция.
лиганд
активированный
белковый рецептор
активированная
внутриклеточная киназа

22.

ФУНКЦИИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
Транспортная функция. Общий обзор

23.

ФУНКЦИИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
Транспортная функция. Простая и облегченная диффузия.
Активный транспорт с участием белков-переносчиков

24.

ФУНКЦИИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
Транспортная функция. Фагоцитоз
ядро
плазматическая
мембрана
1
фагосома
2
лизосомы
3
пищевая
частица
4
цитоплазма
Этапы фагоцитоза:
1 - поглощение
2 - образование фагосомы
3 - образование фаголизосомы
4 - переваривание
фаголизосома

25.

ФУНКЦИИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
Транспортная функция. Фагоцитоз
Микрофотография макрофага,
поглощающего бактерию E. coli
(микрофотография сделана с
помощью электронного
микроскопа)
бактерия
псевдоподия
плазмалемма
Микрофотография макрофага,
поглощающего бактерии E. coli
(микрофотография сделана с
помощью сканирующего
электронного микроскопа)
макрофаг

26.

ФУНКЦИИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
Транспортная функция. Пиноцитоз
микроворсинки
внеклеточная жидкость
пиносома
цитоплазма клетки

27.

ФУНКЦИИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
Транспортная функция. Специфический эндоцитоз
внеклеточная жидкость
лиганд
окаймленная
ямка
плазматическая
клатрин молекулы
1
мембрана
рецептора
5
окаймленная
везикула
2
цитоплазма клетки
4
Этапы специфического эндоцитоза:
3
1 - эндоцитоз
2 - “раздевание” окаймленной везикулы
3 - слияние с первичной лизосомой
4 - образование рециркулирующей эндосомы
5 - слияние с плазматической мембраной
вторичная
лизосома

28.

ФУНКЦИИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
Транспортная функция. Экзоцитоз
секреторная
гранула
внеклеточная
жидкость
цитоплазма
клетки
комплекс
Гольджи
секреторная
везикула
плазматическая
мембрана

29.

ФУНКЦИИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
Образование межклеточных контактов

30.

ФУНКЦИИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
Образование межклеточных контактов