Углеводы биомембран
Углеводные компоненты биомембран входят в состав гликолипидов, гликопротеинов и мукополисахаридов.
В плазматической мембране количество углеводов невелико по сравнению с белками и липидами и составляет от 2 до 10 % сухой массы мембран. В распределении углеводов также, как белков и липидов, наблюдается асимметрия: они локализованы на той стороне мембраны, которая не контактирует с цитозолем.
К классу лектинов (фитогемагглютининов), которые способны агглютинировать клетки млекопитающих, относится конканавалин А. Лектины имеют важное практическое значение для медицины, связанное с их способностью "различать" эритроциты трех групп крови (А, В, О) по структуре олигосахаридных компонентов гликофорина. Специфические гликопротеины обнаруживаются на поверхности не только эритроцитов, но и других клеток живых тканей. Именно вследствие наличия этих гликопротеинов при трансплантации органов необходима идентичность тканей донора и реципиента. Кроме того, установлено, что некоторые лектины вызывают избирательную агглютинацию злокачественных опухолевых клеток, указывающую на различия в структуре их поверхности по сравнению с нормальными клетками.
Углеводы биомембран
Функции плазмалеммы
Плазматическая мембрана. Барьерная роль плазмалеммы заключается в ограничении свободной диффузии веществ.
Проницаемость искусственного билипидного слоя для различных молекул.
Трансмембранный перенос ионов и низкомолекулярных соединений
|
|
Схема переноса ионов и молекул через плазматическую мембрану. 1 – простая диффузия; 2 – облегчённая диффузия; 3 – каналообразующий белок; 4 – белок-переносчик.
|
(K+/Na+)-насос. 1 – участок связывания Na+; 2 – участок связывания К+; 3 – мембрана.
|
Везикулярный перенос: эндоцитоз (поглощение клеткой макромолекул) и экзоцитоз (вынос из клетки макромолекулярных продуктов)
|
Сравнение эндоцитоза (а) и экзоцитоза (б).
|
ЭНДОЦИТОЗ формально разделяют на пиноцитоз и фагоцитоз. Эти разновидности эндоцитоза называют неспецифическим эндоцитозом.
|
Схема фагоцитоза (а) и пиноцитоза (б).
|
|
Последовательные стадии пиноцитоза. а – пиноцитозная ямка (пузырёк, пиносома) и вакуоли характерны для кишечного эпителия; б – пиноцитоз на поверхности макрофага (образуются складки или «рафлы».
|
Межклеточное узнавание и взаимодействия
За счёт межклеточных взаимодействий образуются сложные клеточные ансамбли. Такие ансамбли образуются с помощью адгезии (соединения, сцепления) клеток.
За агрегацию однородных клеток отвечают трансмембранные гликопротеиды. Непосредственно за соединение – адгезию, клеток отвечают молекулы так называемых САМ (Cell Adhesion Molecules). Некоторые из них связывают клетки друг с другом за счёт межмолекулярных взаимодействий, другие образуют специальные межклеточные соединения, или контакты.
Взаимодействия между адгезивными белками могут быть гомофильными, когда соседние клетки связываются друг с другом с помощью однородных молекул, и гетерофильными, когда в адгезии участвуют разного рода САМ на соседних клетках.
Имеется несколько классов САМ-белков:
кадгерины (интегральные фибриллярные мембранные белки);
иммуноглобулиноподобные N-САМ (молекулы адгезии нервных клеток);
селектины (интегральные белки, участвующие в адгезии эндотелиальных клеток, связывании кровяных пластинок, лейкоцитов);
интегрны (осуществляют связь клеток с внеклеточными субстратами и клеток друг с другом).