Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Лекция 3. Функциональная морфология биологических мембран
Содержание
- 1. Лекция 3. Функциональная морфология биологических мембран
- 2. Биологическая мембрана Цитоплазматическая; Плазматическая; ультратонкая пленка, состоящая
- 3. Строение биологической мембраныМолекулы мембранных липидов – амфифильные
- 4. Структура мембран
- 5. Сборка липидного бислояНаходящиеся в водной фазе фосфолипиды
- 6. Плазматическая мембрана(внешняя клеточная мембрана, цитолемма, плазмолемма) основной, постоянный, универсальный для всех клеток компонент системы поверхностного аппарата.
- 7. Плазматическая мембранаСтруктура толщиной 7-10 нм, образованная, главным
- 8. Поверхности плазматической мембранынаружная (внешняя);Е-поверхность (от англ. еxternal);Р-поверхность
- 9. Жирные кислоты и свойства мембраныЧем длиннее алифатический
- 10. Содержание фосфолипидов в плазматической мембране
- 11. Холестерин и проницаемость биологической мембраныВ мембране с
- 12. Мембранные белки- функционально гетерогенная группа белков (рецепторы,
- 13. Слайд 13
- 14. Химическая модификация мембранных липидов и белковМолекулы олигосахаридов
- 15. ГликокаликсС наружной стороны плазмолеммы имеется надмембранный слой
- 16. Субмембранный комплексФункции:Участвует в поддержании формы клетки.Участвует в
- 17. Мобильность липидов При температуре тела мембрана текуча
- 18. Перемещение мембранных белковБелковые молекулы мозаично распределены в
- 19. Асимметрия биологических мембранЛипидный состав монослоев различен. Например,
- 20. Липидные рафтыдомены липидного бислоя клеточной мембраны, обогащённые
- 21. Эффект молекулярной памяти липидов (эф-т Л.Д.Бергельсона)Краткосрочные события,
- 22. Эффект Л.Д. БергельсонаАнулярные липиды – липиды, окружающие молекулу мембран-ного белка и взаимодействующие с ним.
- 23. Заряд биологической мембраныОпределяется совокупностью зарядов входящих в
- 24. Обновление мембран в клетке Баланс эндоцитоз/экзоцитоз для
- 25. Функции плазмолеммы: барьерная;транспорт веществ в клетку и
- 26. Рецепторы гликопротеины, способные высокоселективно связываться с определенными
- 27. Каталитические рецепторы- цитоплазматический домен обладает ферментативной активностью.При
- 28. Рецепторы-каналыПосле связывания с лигандом, изменяют свою конформацию,
- 29. Рецепторы, связанные с G-белками
- 30. Трансмембранный транспорт веществпрямой (диффузия, осмос, фильтрация);опосредованный:
- 31. Простая диффузия- переход вещества из области более
- 32. Осмосдвижение молекул растворителя через полупроницаемую мембрану из
- 33. Фильтрация движение веществ через поры под действием избыточного давления.
- 34. Облегчённая диффузия транспорт веществ через мембрану с
- 35. Эндоцитоз вид активного транспорта, с формированием эндоцитозной везикулы. Всегда рецептор-опосредованный Всегда с участием цитоскелета
- 36. Виды эндоцитоза Фагоцитоз - процесс поглощения клеткой
- 37. Окаймленные ямкиКлатрин — внутриклеточный белок молекулы, которого
- 38. Кавеолы- углубление плазмолеммы, покрытое с цитоплазматической стороны
- 39. Динамин- эукариотическая клеточная ГТФ-аза, участвующая в эндоцитозе.
- 40. Экзоцитоз- процесс слияния экзоцитозного пузырька с плазматической
- 41. Первично-активный транспорт перенос веществ через мембрану против
- 42. Вторично-активный транспорт перенос веществ против градиента концентрации
- 43. КинкиПроницаемость липидного бислоя зависит от степени ненасыщенности
- 44. Межклеточные контакты Механические – контакты, которые обеспечивают
- 45. ИнтердигитацииНаиболее просто устроенный вид взаимодействия мембран смежных
- 46. Плотное соединение соединение наружных листков плазмолемм взаимодействующих
- 47. Промежуточное соединение, опоясывающая десмосомаОхватывают клетку по периметру
- 48. Десмосома (пятно сцепления)Межклеточная щель расширена (25 нм).
- 49. КадхериныКадхерины «зоны слипания»: Е-кадхерин (эпителиальный кадхерин, увоморулин,
- 50. Нексус (щелевое соединение)Образован соединением трансмембранных гексамеров –
- 51. Интегрины суперсемейство молекул адгезии к молекулам межклеточного
- 52. Селектины- семейство трансмембранных мономерных гликопротеинов, участвующих в
- 53. Благодарю за внимание!
- 54. Скачать презентанцию
Биологическая мембрана Цитоплазматическая; Плазматическая; ультратонкая пленка, состоящая из двойного слоя липидных молекул, с которым связаны белки и полисахариды.Лежит в основе барьерных, механических и матричных свойств живого организма.
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2Биологическая мембрана
Цитоплазматическая;
Плазматическая;
ультратонкая пленка, состоящая из двойного
слоя липидных молекул, с которым связаны белки и полисахариды.
основе барьерных, механических и матричных свойств живого организма.
Слайд 3Строение биологической мембраны
Молекулы мембранных липидов – амфифильные молекулы, т.е. имеют
полярную («головку») и неполярную («хвост») части.
В мембране гидрофобные хвосты обращены
друг к другу и располагаются внутри бислоя. Мембрана представляет собой жидкий кристалл.
Слайд 5Сборка липидного бислоя
Находящиеся в водной фазе фосфолипиды формируют двухслойные структуры,
объединяя свои гидрофобные участки. Когда площадь липидного бислоя достигает критической
величины, происходит замыкание слоя самого на себя, в результате образуются замкнутые структуры, окружённые оболочкой из двойного слоя, ориентированных определённым образом липидов.
Слайд 6Плазматическая мембрана
(внешняя клеточная мембрана, цитолемма, плазмолемма)
основной, постоянный, универсальный для
всех клеток компонент системы поверхностного аппарата.
Слайд 7Плазматическая мембрана
Структура толщиной 7-10 нм, образованная, главным образом, липидами и
белками.
Молекулярное строение плазмолеммы описывается жидкостно-мозаичной моделью.
Слайд 8Поверхности плазматической мембраны
наружная (внешняя);
Е-поверхность (от англ. еxternal);
Р-поверхность (от англ. protoplasmic);
цитоплазматическая
(внутренняя);
Биологическая мембрана имеет 2 листка наружный и внутренний, каждый из
которых имеет по 2 поверхности.
Слайд 9Жирные кислоты и свойства мембраны
Чем длиннее алифатический радикал, тем толще
липидный бислой (орt-16-20).
2. Чем больше в составе мембраны насыщенных жирных
кислот, тем она более жёсткая и менее проницаема (орt-40:60).
Слайд 11Холестерин и проницаемость биологической мембраны
В мембране с преобладанием насыщенных жирных
кислот («жесткая» мембрана), молекула холестерола нарушает плотную упаковку хвостов, делая
мембрану более текучей.В мембранах с преобладанием ненасыщенных жирных кислот холестерол, встраиваясь между цепями (имеющими цис-конформацию) уплотняет бислой, делая мембрану более жесткой.
Слайд 12Мембранные белки
- функционально гетерогенная группа белков (рецепторы, ферменты, переносчики, каналы
и др.), обеспечивающая специфические свойства мембраны. Белки удерживаются в липидном
бислое гидрофобными и электростатическими силами.По своему расположению относительно липидного бислоя мембранные белки разделяют на:
Интегральные
(трансмембранные
и полуинтегральные).
Периферические.
Слайд 14Химическая модификация мембранных липидов и белков
Молекулы олигосахаридов связываются с
липидами
(гликолипиды) и мембранными
белками (гликопротеины).
Углеводные участки гликолипидов и
гликопротеинов придают
поверхности клетки
отрицательный заряд
и образуют гликокаликс.
Слайд 15Гликокаликс
С наружной стороны плазмолеммы имеется
надмембранный слой - гликокаликс (3-4
нм).
Он образован углеводными фрагментами
гликопротеинов и гликолипидов.
Слайд 16Субмембранный комплекс
Функции:
Участвует в поддержании формы клетки.
Участвует в формировании межклеточных контактов.
Обеспечивает
мембранные процессы.
- кортикальный слой цитоплазмы с высоким содержанием элементов цитоскелета.
Слайд 17Мобильность липидов
При температуре тела мембрана текуча и
липиды свободно
перемещаются в ней.
Латеральная подвижность, то есть свободная миграция в
пределах монослоя.Ротационная подвижность характерна для гидрофобных радикалов жирных кислот вращение вокруг –связи С-С.
Вертикальная мобильность связана со сменой бислоя (flip-flop-переход).
Слайд 18Перемещение мембранных белков
Белковые молекулы мозаично распределены в липидном бислое и
перемещаться в его плоскости. Перемещение части белков в плоскости мембраны
носит случайный характер, а часть строго упорядоченный. Направленное перемещение белковых молекул в плоскости мембраны обеспечивается их связью с цитоскелетом. Кроме того мембранные белки способны к вертикальным перемещениям: смена липидного монослоя для полуинтегральных белков.
Слайд 19Асимметрия биологических мембран
Липидный состав монослоев различен. Например, в плазматической мембране
фосфатидилхолин преобладает в наружном слое, а фосфатидилсерин во внутреннем слое.
Углеводные части белков и липидов располагаются на наружной части мембраны. Кроме того, поверхности мембраны отличаются по составу белков.Степень такой асимметрии мембран различна у разных типов мембран и может меняться в процессе жизнедеятельности клетки и ее старения.
Слайд 20Липидные рафты
домены липидного
бислоя клеточной
мембраны, обогащённые
холестерином, и
насыщенными
фосфолипидами.
Это участок плотно
упакованного липида,
перемещающийся в
плоскости мембраны.
Слайд 21Эффект молекулярной памяти липидов (эф-т Л.Д.Бергельсона)
Краткосрочные события, протекающие в белковой
молекуле клеточной мембраны, влияют на долговременные параметры функционирования мембранного бислоя.
При воздействии лиганда на мембранный белок-рецептор конформация последнего изменяется, что индуцирует изменение белок-липидных взаимодействий и состояние липидов, окружающих белок. Это состояние липидов сохраняется после отщепления лиганда от рецептора и служит способом закрепления рецептора в «возбужденной» конформации. Таким образом, "память" липидов обеспечивает усиление сигнала, передаваемого из внешней среды на клеточную мембрану.
Слайд 22Эффект Л.Д. Бергельсона
Анулярные липиды – липиды, окружающие молекулу мембран-ного белка
и взаимодействующие с ним.
Слайд 23Заряд биологической мембраны
Определяется совокупностью зарядов входящих в их состав молекул
липидов, белков и углеводов, а также их соотношением в каждом
конкретном случае.Липиды могут быть либо нейтральными, либо нести отрицательный заряд.
Белки могут быть: нейтральными, положительно и отрицательно заряженными.
Углеводы имеют выраженный отрицательный заряд.
Слайд 24Обновление мембран в клетке
Баланс эндоцитоз/экзоцитоз для плазмолеммы.
Обмен везикулами
между органеллами.
Синтез de novo компонентов мембран ферментами агранулярного ЭПР
и комплекса Гольджи.Перенос молекул липидов
(фосфатидилсерина,
фосфатилихолина) в
мембрану специальными
белками.
Слайд 25Функции плазмолеммы:
барьерная;
транспорт веществ в клетку и из клетки;
взаимодействие с сигнальными
молекулами;
взаимодействие с адгезивными молекулами (присоединение клетки к субстрату, межклеточному веществу,
к другим клеткам);создание и поддержание трансмембранного потенциала;
формообразующая;
движение клетки;
Слайд 26Рецепторы
гликопротеины, способные высокоселективно связываться с определенными молекулами - лигандами
(гормон, медиатор).
Регулируют проницаемость плазмолеммы.
Передают сигнал с плазмолеммы внутрь
клетки.Связывают клетки между собой.
Связывают клетки с компонентами межклеточного вещества.
Рецепторы, ассоциированные с мембраной (плазмолеммой или цитоплазматическими мембранами).
Растворимые рецепторы (цитоплазматические и ядерные).
Слайд 27Каталитические рецепторы
- цитоплазматический домен обладает ферментативной активностью.
При связывании лиганда внеклеточным
доменом активируется протеинкиназная или гуанилатциклазная активность цитоплазматического домена, которая активирует
внутриклеточные белки, вызывая клеточный ответ.
Слайд 28Рецепторы-каналы
После связывания с лигандом, изменяют свою конформацию, что ведет к
возникновению в мембране гидрофильного канала через который внутрь клетке проникают
вещества по концентрационному градиенту.
Слайд 30Трансмембранный транспорт веществ
прямой (диффузия, осмос, фильтрация);
опосредованный:
1. пассивный (с
участием белка-переносчика или с участием канала);
2. активный:
2.а. С затратой мембранного материала (эндоцитоз, экзоцитоз, трансцитоз, регургитация)2.б. Без затраты мембранного материала (первично и вторично активный)
Слайд 31Простая диффузия
- переход вещества из области более высокой концентрации в
область меньшей.
Небольшие нейтральные молекулы (Н2О, СО2, NH3, О2) и низкомолекулярные
гидрофобные органические вещества (жирные кислоты,мочевина, стеройды,
этанол, тиреойдные
гормоны).
Слайд 32Осмос
движение молекул растворителя через
полупроницаемую мембрану из области с низкой
концентрацией растворенного вещества в область
высокой концентрации.
Слайд 34Облегчённая диффузия
транспорт веществ через мембрану с помощью специальных
белков.
Поры – отверстия в мембране,
образованные интегральными белками.
Каналы
- отверстия в мембране, образованные интегральными
белками и имеющие воротный
механизм, проводимость
через которые регулируется.
Белки-переносчики – белки, избирательно связывающиеся с лигандом на одной стороне мембраны, после чего изменяют конформацию с переносом лиганда на противоположную сторону мембраны и освобождение лиганда.
Слайд 35Эндоцитоз
вид активного транспорта,
с формированием
эндоцитозной везикулы.
Всегда рецептор-опосредованный
Всегда с участием цитоскелета
Слайд 36Виды эндоцитоза
Фагоцитоз - процесс поглощения клеткой объектов размером >10-6
м, таких как бактерии, вирусы, остатки мёртвых клеток и т. п.
Рофеоцитоз - процесс поглощения клеткой объектов размером в диапазоне 10-9 м-10-6 м.Пиноцитоз - процесс поглощения клеткой жидкой фазы из окружающей среды, содержащей растворимые вещества размером <10-9 м (белки, полисахариды и др.).
Слайд 37Окаймленные ямки
Клатрин — внутриклеточный белок молекулы, которого формируют тримеры.
В результате
полимеризации тримеров клатрина формируется замкнутая трёхмерная сеть.
эндоцитозная ямка,
на цитоплазматической стороне которой полимеризовался клатрин.Адаптин – белок, связывающий рецепторы с клатрином. AP-1, AP-2, AP-3 и AP-4.
Слайд 38Кавеолы
- углубление плазмолеммы, покрытое с цитоплазматической стороны кавеолинами.
Кавеолины — группа
мембранных белков рецептор-независимого эндоцитоза. У позвоночных животных существует 3 типа
кавеолина со сходной структурой: кавеолин -1, -2 и -3. В клетке кавеолин собирается в олигомеры и связывается с холестерином и сфинголипидами клеточной мембраны, что приводит к формированию кавеолы.
Слайд 39Динамин
- эукариотическая клеточная ГТФ-аза, участвующая в эндоцитозе. Динамин необходим для
отделения сформировавшейся везикулы от плазмолеммы или мембраны органеллы.
У млекопитающих существует
3 типа фермента:динамин 1, динамин 2 и динамин 3.
На поверхности липидов клеточной мембраны динамин организуется в спиральные комплексы, локализующиеся вокруг окаймленных ямок или кавеол. При гидролизе ГТФ комплексы динамина с микротрубочками способствуют образованию везикулы.
Слайд 40Экзоцитоз
- процесс слияния экзоцитозного пузырька с плазматической мембраной клетки в
результате которого его содержимое освобождается в межклеточное пространство.
Трансцитоз
Регургитация
- вид
транспорта объединяющий признаки эндо- и экзоцитоза.противополож-ная сторона
та же сторона
Слайд 41Первично-активный транспорт
перенос веществ через мембрану против градиента концентрации при
участии транспортных АТФ-аз.
Na+/K+-АТФ-аза,
Са++-АТФ-аза,
Н+/К+-АТФ-аза.
Слайд 42Вторично-активный транспорт
перенос веществ против градиента концентрации сопряжен с одновременным
переносом другого вещества по градиенту концентрации в том же (симпорт)
или противоположном (антипорт) направлении. После чего вещество,которое переходило
по градиенту концентрации
возвращается назад с
затратой энергии АТФ.
Na+/Ca++- обменник;
глюкоза/Na+ симпортёр.
Слайд 43Кинки
Проницаемость липидного бислоя зависит от степени ненасыщенности жирных кислот мембранных
липидов. В липидном бислое имеются конформационные изомеры-кинки, появление которых связано
с образованием небольших подвижных объемов в углеводороднойфазе бислоя.
Этот объем может
заполняться водой
и другими НМС.
Слайд 44Межклеточные контакты
Механические – контакты, которые обеспечивают механическую связь
клеток друг с другом (интердигитации, десмосомы, промежуточные и плотные соединения).
Коммуникационные – контакты, которые обеспечивают структурно-функциональную связь между эпителиоцитами (нексусы).
Слайд 45Интердигитации
Наиболее просто устроенный вид взаимодействия мембран смежных клеток. Представлены выпячиваниями
цитоплазмы через плазмолемму одной клетки, которые вдаются в цитоплазму другой
клетки, которая имеет соответствующую инвагинацию на своей поверхности.За счет интердигитаций происходит
не только соединение клеток, но и
увеличение площади мембраны
последних.
Слайд 46Плотное соединение
соединение наружных листков плазмолемм взаимодействующих клеток, опосредованное
трансмембранными белками-окклюдинами. Окклюдины мембраны одной клетки взаимодействуют с окклюдинами мембраны
другой клетки. Окклюдины взаимодействуют друг с другом в плоскости мембраны и формируют протяженные ветвящиеся белковые структуры. Этот вид соединения препятствуют смешиванию мембранных белков апикальной и базолатеральной мембран.
Слайд 47Промежуточное соединение, опоясывающая десмосома
Охватывают клетку по периметру в виде пояса.
С цитоплазматической стороны плазмолеммы в области ПС имеются пластинки прикрепления,
которые образованы винкулином, α-актинином, плакоглобином. К этим пластинкам прикрепляются - актиновые микрофиламенты. Межклеточная щель расширена (15-20 нм). Контакт образован взаимодействием трансмембранных белков кадхеринов.
Слайд 49Кадхерины
Кадхерины «зоны слипания»:
Е-кадхерин (эпителиальный кадхерин, увоморулин, L-CAM).
N-кадхерин
(нейральный кадхерин, A-CAМ).
Р-кадхерин (плацентарный кадхерин).
α-катенины, -катенины и γ-катенины связывают
кадхерины с актиновыми микрофиламентами.Кадхерины десмосом:
десмоколлин I и II;
десмоглеин.
Кадхерины десмосом связываются с промежуточными филаментами плакоглобином и десмоплакином.
- суперсемейство молекул межклеточной адгезии, обеспечивающее кальций-зависимое гомофильное и гетерофильное соединение клеток.
Слайд 50Нексус (щелевое соединение)
Образован соединением трансмембранных гексамеров – коннексонами (10 нм)
одной клетки, с а налогичными структурами другой клетки. Каждый коннексон
представлен 6 субъединицами, образованными белком-коннектином.Каждый коннексон в центральной части имеет канал (1,5-2 нм), который допускает прохождение
низкомолекулярных соединений (до 2 кД), между клетками.
Слайд 51Интегрины
суперсемейство молекул адгезии к молекулам межклеточного матрикса:
Коллаген.
Фибронектин.
Ламинин.
Все интегрины гетеродимерные трансмембранные белки, внутриклеточный домен, которых связан с
элементами цитоскелета.
Слайд 52Селектины
- семейство трансмембранных мономерных гликопротеинов, участвующих в межклеточной адгезии. Каждый
рецептор имеет один трансмембранный домен.
L-селектин.
Р-селектин.
Е-селектин.
Лектины - белки, специфически взаимодействующие с
углеводными последовательностями, гликопротеинов, гликолипидов и протеогликанов.
