- •Тема 1. Структура биомембран
- •1.1. Функции биомембран
- •1.2. Принцип строения
- •1.3. Основные количественые характеристики мембран
- •1.4. Основные свойства мембран
- •1.5. Мембранные липиды
- •Биомембран, %
- •1.6. Белки мембран.
- •4. Белки, участвующие в передаче сигналов от одних клеток к другим.
- •Тема 2: перенос веществ через мембраны
- •2.1. Способы переноса через мембрану низкомолекулярных соединений
- •2.1.4. Катионные каналы и н-холинорецепторы
- •2.1.5. Антибиотики как переносчики ионов
- •2.2. Активный транспорт
- •2.3. Перенос через мембраны частиц и высокомолекулярных соединений.
- •2.3.1. Способы переноса
- •2.3.2.Экзоцитоз ацетилхолина
- •Тема 3. Межклеточные взаимодействия
- •3.1. Семейство адгезивных мембранных белков
- •3.2. Контакты простого типа:
- •3.3. Контакты сцепляющего типа:
- •3.4. Контакты запирающего типа:
- •3.5. Контакты коммуникационного типа:
- •Коннексон; 2- плазматическая мембрана
- •1.1. Функции биомембран 3
3.2. Контакты простого типа:
3.2.1. Простое межклеточное соединение (рис. 3.5). Этот контакт более всего напоминает те адгезивные взаимодействия, которые были рассмотрены выше. Действительно, здесь нет никаких дополнительных структур: клетки просто сближаются друг с другом до расстояния 15-20 нм и взаимодействуют адгезивными молекулами своих плазмолемм.
Рис. 3.5. Простое межклеточное соединение
Наиболее важны в этом плане кадгерины. Причем, как уже отмечалось, клетки разных тканей имеют на своей поверхности разные кадгерины: в случае эпителиоцитов это кадгерины подсемейств Е и Р, в случае же нервной и мышечных тканей — кадгерины подсемейства N.
Благодаря этому, в процессе гисто- и органогенеза клетки одного типа (например, эпителиоциты) узнают друг друга и объединяются в надклеточную структуру (например, эпителиальный пласт).
Позднее контакт простого типа усиливается за счет вовлечения во взаимодействие и интегринов.
3.2.2.Интердигитация, или пальцевидное соединение представляют собой контакты, при которых плазмолеммы двух соседних клеток совместно инвагинируют (впячиваются) в цитоплазму вначале одной, а затем соседней клетки (рис. 3.4. 1б). В остальном же организация контакта – такая же, как в случае простого соединения. Интердигитации встречаются в разных тканях. В частности, это один из трех видов контактов между кардиомиоцитами.
3.3. Контакты сцепляющего типа:
Заякоривающие, или сцепляющие, соединения, или контакты, так называются потому, что они соединяют не только плазматические мембраны соседних клеток, но и связываются с фибриллярными элементами цитоскелета Для этого рода соединений характерным является наличие двух типов белков. Первый тип представлен трансмембранными линкерными (связующими) белками, которые участвуют или в собственно межклеточном соединении или в соединении плазмалеммы с компонентами внеклеточного матрикса (базальная мембрана эпителиев, внеклеточные структурные белки соединительной ткани).
Ко второму типу относятся внутриклеточные белки, соединяющие, или заякоривающие, мембранные элементы такого контакта с цитоплазматическими фибриллами цитоскелета.
К заякоривающим соединениям относятся межклеточные сцепляющие точечные контакты, сцепляющие ленты, фокальные контакты, или бляшки сцепления; все эти контакты связываются внутри клеток с актиновыми микрофиламентами. Другую группу заякоривающих межклеточных соединений составляют десмосомы и полудесмосомы они связываются с другими элементами цитоскелета — с промежуточными филаментами.
3.3.1. Десмосома (рис.3.6) – представляет собой небольшое округлое образование, построенное с участием обеих контактирующих плазмолемм.
В таком виде контактов к внутренней (цитоплазматической) стороне каждой плазмолеммы прилежит слой, образованный белком десмоплакином. От этого слоя в цитоплазму отходит пучек промежуточных филаментов, участвующих в образовании цитоскелета. Природа промежуточных филаментов зависит от типа клеток. В эпителии они образованы белком кетарином, в мышечной ткани – белком десмином, в клетках мезенхимного происхождения – белком виментином, и т.д. С наружной стороны плазмолемм пространство между ними в области десмосомы несколько расширено и заполнено утолщенным гликокаликсом, пронизанным сцепляющими белками – десмоглеинами, которые своими концевыми доменами крепко сцепляются друг с другом.
Если клетка расположена на базальной мембране, то связь между клеткой и мембраной осуществляется с помощью полудесмосом. Это значит, что со стороны клетки присутствуют все элементы десмосомы, включая дисковидную пластинку, образованную концевыми доменами десмоглеинов. Но теперь эта пластинка прикреплена непосредственно к базальной мембране.
Одна эпителиальная клетка может участвовать в образовании нескольких сотен десмосом и полудесмосом. Кроме эпителия, десмосомы используются для скрепления друг с другом клеток в сердечной и гладкой мышечных тканях.
Адгезивный поясок (рис.3.7). Данный контакт имеет вид двойных лент, расположенных между контактирующими клетками. Встречается в однослойных эпителиях, где каждая клетка контактирует с четырьмя другими такими же клетками (не считая базальной мембраны). Поэтому при разъединении «лент» получаются как бы пояски, окружающие каждую клетку и расположенные в апикальной ее части.
По структуре адгезивный поясок похож на десмосому, но образован другими белками:
- к внутренней стороне плазмолемм прилежит слой не десмоплакина, а винкулина;
- от него в цитоплазму отходят не промежуточные, а тонкие филаменты, образованные актином;
- плазмолеммы друг с другом сцепляются с помощью не десмоглеинов, а других интегральных адгезивных белков, которые называются линкерными.
Рис. 3.7. Адгезивный поясок
А-эпителиальная клетка, Б и В – структура пояска