Билет 8. 1.Биологические мембраны, их структурные компоненты

1.Биологические мембраны, их структурные компоненты. Функции биологических мембран.

Структурной основой всех мембран являются липиды, в частности фосфолипиды, представленные двумя соединениями фосфодиацилглициринами и сфингомиелинами.

Фосфотидилглицерин - наиболее распространенный представитель фосфолипидов он присутствует в мембранах всех живых организмов и является производным фосфатидной кислоты. В основном это кислоты с длиной углеродной цепи 12-24 атома, либо полностью насыщенные либо имеющие одну или несколько несопряженных двойных связей. В структуре фосфолипидов заложена важная функциональная особенность: содержание длинной гидрофобной цепи и гидрофильной "головки" из фосфатидной кислоты.

Сфингомиелины являются производными аминоспирта сфингозина. Они характерны только для мембран животных клеток.

Наряду с этими компонентами мембраны содержат белки и связанные с ними углеводы.

Мембраны представляют собой плоские образования толщиной в несколько молекул (60-100 Å). Основу составляет липидный бислой, где гидрофильные головки обращены к воде внутри и снаружи клетки, а гидрофобные хвосты из жирных кислот как бы выталкиваются из воды и сливаются между собой внутри мембраны (рис. 4.7.1.). Отдельные участки мембраны, липиды которых содержат больше насыщенных ЖК находятся в жестком состоянии, другие, где содержится больше ненасыщенных ЖК, в более расплавленном. Между ацилными цепями липидного бислоя содержится холестерол, он препятствует их кристаллизации, т.е. поддерживает состояние текучести.

Мембрана не статическое образование, а благодаря жидкокристаллической структуре она является двухслойным раствором, в котором липиды способны диффундировать как параллельно поверхности мембраны, так и из одного монослоя в другой.

В структуру мембран обязательно входят белки и их состав варьирует в зависимости от функции той или иной мембраны. В зависимости от прочности связи с мембраной различают периферические и интегральные белки. Интегральные белки располагаются между липидами монослоя или пронизывают весь бислой, часто возвышаясь над поверхностью мембраны. Периферические белки связаны с мембранами электростатическими и водородными связями и часто взаимодействуют таким образом с интегральными белками (рис. 4.7.1.).

Белки выполняют следующие функции:

1) транспорт (трансмембранный перенос веществ);

2) преобразование энергии (ферменты дыхательной цепи);

3) коммуникативную (рецепторные белки связывают клетку с окружающей средой);

2. Патология углеводного обмена. Сахарный диабет. Нарушение углеводного и липидного обмена при этом заболевании.

Сахарный диабет – группа обменных заболеваний, характеризующихся гипергликемией, которая является результатом дефекта секреции или действия инсулина или обоих процессов.

•Сахарный диабет –тяжёлое распространённое эндокринное заболевание, связанное с абсолютным или относительным дефицитом инсулина, сопровождается нарушением всех видов обмена.

Способствуют развитию сахарного диабета:

•стрессы,

•избыток углеводов и жиров в питании,

•гиподинамия,

•ожирение,

•экологическое неблагополучие,

•артериальная гипертензия.

Дефицит инсулина возникает при:

•поражении поджелудочной железы,

•нарушении перехода проинсулина в инсулин,

•нарушении молекулярной структуры инсулина,

•дефекте рецепторов в органах-мишенях.