2015-10-16
299
Уровни изучения обмена веществ:
1. Целый организм.
2. Изолированные органы (перфузируемые).
3. Срезы тканей.
4. Культуры клеток.
5. Гомогенаты тканей.
6. Изолированные клеточные органеллы.
7. Молекулярный уровень (очищенные ферменты, рецепторы и т.д.).
Довольно часто для изучения метаболизма используют радиоактивные изотопы (3H, 32P, 14C, 35S, 18O), которыми помечают вещества, вводимые в организм. Затем можно проследить клеточную локализацию этих веществ, определить период полураспада и их метаболические пути.
| Белки |
| Полисахариды |
| Липиды |
| Большие молекулы |
| Аминокислоты |
| Пентозы |
| Гексозы |
| Глюкоза |
| Глицерол, жирные кислоты |
| Молекулы, играющие роль строительных блоков |
| Пируват |
| Ацетил-КоА |
| Цикл лимонной кислоты |
| NH3 |
| H2O |
| CO2 |
| Общий продукт расщепления |
| Простые малые молекулы – конечные продукты катаболизма |
Рис. 8.1. Схема специфических и общих путей катаболизма
Глава 9
БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ
Клетка представляет биологическую систему, основу которой составляют мембранные структуры, отделяющие клетку от внешней среды, формирующие ее отсеки (компартменты), а также обеспечивающие поступление и удаление метаболитов, восприятие и передачу сигналов и являющиеся структурными организаторами метаболических путей.
|
|
|
Согласованное функционирование мембранных систем – рецепторов, ферментов, транспортных механизмов помогает поддерживать гомеостаз клетки и в то же время быстро реагировать на изменения внешней среды.
Мембраны – нековалентные надмолекулярные структуры. Белки и липиды в них удерживаются вместе множеством нековалентных взаимодействий (кооперативных по характеру).
К основным функциям мембран можно отнести:
1. отделение клетки от окружающей среды и формирование внутриклеточных компартментов (отсеков);
2. контроль и регулирование транспорта огромного разнообразия веществ через мембраны (избирательная проницаемость);
3. участие в обеспечении межклеточных взаимодействий;
4. восприятие и передача сигнала внутрь клетки (рецепция);
5. локализация ферментов;
6. энерготрансформирующая функция.
Мембраны асимметричны в структурном и функциональном отношениях (углеводы локализуются всегда снаружи и их нет на внутренней стороне мембраны). Это динамичные структуры: входящие в их состав белки и липиды могут двигаться в плоскости мембраны (латеральная диффузия). Однако существует и переход белков и липидов с одной стороны мембраны на другую (поперечная диффузия, флип-флоп), которая происходит крайне медленно. Подвижность и текучесть мембран зависят от её состава: соотношениям насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, а также холестерола. Текучесть мембраны тем ниже, чем выше насыщенность жирных кислот в фосфолипидах и чем больше содержание холестерола. Кроме того, для мембран характерна самосборка.
|
|
|
Общие свойства клеточных мембран:
1. легко проницаемы для воды и нейтральных липофильных соединений;
2. в меньшей степени проницаемы для полярных веществ (сахара, амиды);
3. плохо проницаемы для небольших ионов (Na+, Cl- и др.);
4. характерно высокое электрическое сопротивление;
5. асимметричность;
6. могут самопроизвольно восстанавливать целостность;
7. жидкостность.
