Функции биологических мембран. Ионы каналов мембран

Июль 23, 2022

Главная
Биология
Функции биологических мембран. Ионы каналов мембран

Содержание

2. План: Основные функции мембран. Химический состав и строение биологических мембран Липиды мембран и их свойства. Мембранные
3. Основные функции мембран Отграничивают содержимое клетки от внешней среды и содержимое органелл от цитоплазмы. Обеспечивают транспорт
4. Химический состав и строение биологических мембран Состав биологических мембран зависит от их типа и функций, однако
5. Липиды мембран и их свойства В составе биологических мембран обнаружены липиды трех классов: фосфолипиды, гликолипиды и
6. Гликолипиды и стероиды Гликолипиды - несут разнообразные функции: отвечают за рецепцию некоторых биологически активных веществ, участвуют
7. Мембранные белки и их свойства Мембранные белки делятся на интегральные и периферические. Интегральные мембранные белки прочно
8. Углеводы Углеводные цепи белков представляют собой олиго- или полисахаридные структуры, в состав которых входят глюкоза, галактоза,
9. Ионные каналы мембраны Ионные каналы (ИК) клеточной мембраны имеют огромное значение для жизни клеток. Они обеспечивают
11. Функции ионных каналов 1. Регуляция водного обмена клетки: объём и тургор. 2. Регуляция pH: закисление и
12. Виды ионных каналов согласно функциональной классификации: Неуправляемые (независимые). Они находятся в постоянно открытом состоянии и обеспечивают
13. Потенциал-управляемые (потенциал-чувствительные, потенциал-зависимые, voltage-gated). Они открываются под действием сдвига электрического потенциала мембраны, превышающего критический уровень деполяризации.
14. Совместно- управляемые (NMDA-рецепторно-канальный комплекс). Они открываются одновременно как лигандами, так и определённым электрическим потенциалом мембраны. Можно
15. «Энерго-управляемые транспортёры» (ионные насосы, ионные помпы, ионные обменники, транспортёры). Это особая группа динамичных пор, проводящих ионы
16. Заключение Биологические мембраны имеются во всех клетках. Их значение определяется важностью функций, которые они выполняют в
18. Скачать презентацию

Слайд 2

План:
Основные функции мембран.
Химический состав и строение биологических мембран
Липиды мембран и их

свойства.
Мембранные белки и их свойства.
Структура и функции ионных каналов мембран.
Искусственные мембраны

Слайд 3

Основные функции мембран
Отграничивают содержимое клетки от внешней среды и содержимое

органелл от цитоплазмы.
Обеспечивают транспорт веществ в клетку и из нее, из цитоплазмы в органеллы и наоборот.
Выполняют роль рецепторов (получение и преобразование сигналов из окружающей среды, узнавание веществ клеток и т. д.).
Являются катализаторами (обеспечение примембранных химических процессов).
Процессы трансформации и запасания энергии

Слайд 4

Химический состав и строение биологических мембран
Состав биологических мембран зависит от их

типа и функций, однако основными составляющими являются
Липиды
Белки
Углеводы

Слайд 5

Липиды мембран и их свойства
В составе биологических мембран обнаружены липиды

трех классов: фосфолипиды, гликолипиды и стероиды.
Фосфолипиды
Основную структурную роль в мембранах играют фосфолипиды. Они обладают выраженной способностью формировать двухслойные структуры (бислои) при смешивании с водой. молекулы которых состоят из гидрофильной части — «головки» и гидрофобной части — «хвоста». В водной среде фосфолипиды бислоя расположены таким образом, что жирно-кислотные остатки обращены внутрь бислоя , а гидрофильные «головки» — наружу.

Слайд 6

Гликолипиды и стероиды
Гликолипиды - несут разнообразные функции: отвечают за рецепцию некоторых

биологически активных веществ, участвуют в дифференцировке ткани, определяют видовую специфичность.
Стероиды — представлены в основном холестерином .Холестерин в составе биологических мембран играет роль модификатора бислоя, придавая ему определенную жесткость за счет увеличения плотности «упаковки» молекул фосфолипидов

Слайд 7

Мембранные белки и их свойства
Мембранные белки делятся на интегральные и периферические.
Интегральные мембранные

белки прочно встроены в мембрану и могут быть извлечены из липидного окружения только с помощью детергентов или неполярных растворителей. По отношению к липидному бислою интегральные белки могут быть трансмембранными политопическими или интегральными монотопическими.
Периферические мембранные белки являются монотопическими белками. Они либо связаны слабыми связями с липидной мембраной, либо ассоциируют с интегральными белками за счёт гидрофобных, электростатических или других нековалентных сил.

Слайд 8

Углеводы
Углеводные цепи белков представляют собой олиго- или полисахаридные структуры, в состав

которых входят глюкоза, галактоза, нейраминовая кислота, фукоза и манноза. Углеводные компоненты биологической мембране. Открываются в основном во внеклеточную среду, образуя на поверхности клеточных мембран множество ветвистых образований, являющихся фрагментами гликолипидов или гликопротеидов.
Их функции:
Контроль за межклеточным взаимодействием
поддержанием иммунного статуса клетки
обеспечением стабильности белковых молекул в биологической мембране.

Слайд 9

Ионные каналы мембраны
Ионные каналы (ИК) клеточной мембраны имеют огромное значение для

жизни клеток. Они обеспечивают обмен клетки с окружающей средой, ими поддерживаются процессы возбуждения и торможения в нервной системе и мышцах, обеспечивают восприятие клеткой внешних сигналов и передачу возбуждения на другие клетки. Обобщая, можно сказать, что почти все важнейшие физиологические процессы начинаются с ионных каналов!
Итак, ионный канал (ИК) - это сложный интегральный белок, образующий в мембране пору для обмена клетки с окружающей средой ионами K+, Na+, H+, Ca2+, Cl- и водой и способный изменять свою проницаемость.
Каналы представляют собой липопротеиновые структуры, пронизывающие мембраны. Они служат для переноса определенных ионов и могут находиться в открытом или закрытом состоянии.

Слайд 10

Слайд 11

Функции ионных каналов
1. Регуляция водного обмена клетки: объём и тургор.
2. Регуляция

pH: закисление и защелачивание.
3. Регуляция ионного обмена (обмен солей): изменение внутриклеточного ионного состава и концентрации.
4. Создание и изменение мембранных потенциалов: потенциал покоя; в возбудимых клетках - локальные потенциалы, потенциал действия.
5. Проведение возбуждения в возбудимых клетках:
обеспечение движения нервных импульсов.
6. Трансдукция в сенсорных рецепторах:
преобразование раздражения
(стимула) в возбуждение.
7. Управление активностью клетки:
за счёт обеспечения
потоков вторичного мессенджера - Са2+.

Слайд 12

Виды ионных каналов согласно функциональной классификации:
Неуправляемые (независимые). Они находятся в постоянно

открытом состоянии и обеспечивают постоянный ионный ток через открытую пору канала как в клетку, так и из клетки. Процесс перемещения ионов через такие ИК идёт пассивно за счёт диффузии под действием химических сил (по градиенту их концентрации) и/или электрических сил.
Примеры: калиевые каналы утечки (они участвуют в формировании нервными клетками мембранного потенциала покоя), эпителиальные натриевые каналы ENaCs (они обеспечивают обратное всасывание ионов натрия в почках, прямой кишке, лёгких, потовых железах и пр., также обеспечивают восприятии солёного вкуса вкусовыми рецепторами во рту).

Слайд 13

Потенциал-управляемые (потенциал-чувствительные, потенциал-зависимые, voltage-gated). Они открываются под действием сдвига электрического

потенциала мембраны, превышающего критический уровень деполяризации. Поэтому при достижении определённого порогового уровня деполяризации мембраны они открываются, а при обратном снижении уровня деполяризации -оказываются закрытыми . Именно такого типа потенциал-управляемые натриевые ИК обеспечивают перемещение нервного импульса по мембране нейрона.
Примеры: тетродотоксин-чувствительные натриевые каналы, потенциал-активируемые К-каналы, кальциевые каналы пресинаптических окончаний аксонов.

Слайд 14

Совместно- управляемые (NMDA-рецепторно-канальный комплекс). Они открываются одновременно как лигандами, так и

определённым электрическим потенциалом мембраны. Можно сказать, что у них двойное управление.
Пример: NMDA-рецепторно-канальный комплекс, имеющий сложную систему управления, влючающую в себя 8 рецепторных участков-сайтов, с которыми могут связываться различные лиганды.
Стимул-управляемые (механочувствительные, механосенситивные, стретч-активируемые, stretch-activated, протон-активируемые). Они открываются под воздействием специфичного и адекватного для них стимула (раздражителя). Такие каналы обеспечивают сенсорное восприятие и располагаются в мембране сенсорных рецепторов.
Пример: механочувствительные ИК рецепторных волосковых клеток, обеспечивающих слуховое восприятие.

Слайд 15

«Энерго-управляемые транспортёры» (ионные насосы, ионные помпы, ионные обменники, транспортёры). Это особая

группа динамичных пор, проводящих ионы через мембрану, которые формально не относятся к ИК. Их деятельность обеспечивается энергией расщепления АТФ. Они представлены мембранными ферментными белками АТФ фазами, которые активно протаскивают через себя ионы, используя для этого энергию расщепления АТФ, и обеспечивают активный транспорт ионов через мембрану даже против их градиента концентрации.
Примеры: натрий-калиевый насос, протонный насос, кальциевый насос.

Слайд 16

Заключение
Биологические мембраны имеются во всех клетках. Их значение определяется важностью

функций, которые они выполняют в процессе нормальной жизнедеятельности, а также многообразием заболеваний и патологических состояний, возникающих при различных нарушениях мембранных функций и проявляющихся практически на всех уровнях организации — от клетки и субклеточных систем до тканей, органов и организма в целом.

Функции биологических мембран. Ионы каналов мембран

Содержание

План:Основные функции мембран.Химический состав и строение биологических мембранЛипиды мембран и их

Основные функции мембранОтграничивают содержимое клетки от внешней среды и содержимое

Химический состав и строение биологических мембранСостав биологических мембран зависит от их

Липиды мембран и их свойства В составе биологических мембран обнаружены липиды

Гликолипиды и стероидыГликолипиды - несут разнообразные функции: отвечают за рецепцию некоторых

Мембранные белки и их свойства Мембранные белки делятся на интегральные и периферические.Интегральные мембранные

УглеводыУглеводные цепи белков представляют собой олиго- или полисахаридные структуры, в состав

Ионные каналы мембраныИонные каналы (ИК) клеточной мембраны имеют огромное значение для

Функции ионных каналов1. Регуляция водного обмена клетки: объём и тургор.2. Регуляция

Виды ионных каналов согласно функциональной классификации:Неуправляемые (независимые). Они находятся в постоянно