Какую функцию выполняют липиды в клеточных мембранах?

3 ответов на вопрос “Какую функцию выполняют липиды в клеточных мембранах?”

  1. Mr.Postmen Ответить

    Наиболее поражает в мембранных липидах их огромное разнообразие. Причины этого пока не ясны, хотя становится все более очевидно, что, по-видимому, связано это с тем разнообразием функций, которые липиды выполняют в мембранах. Но, конечно, главная функция мембранных липидов состоит в том, что они формируют бислойный матрикс, с которым взаимодействуют белки.
    Основные виды мембранных липидов
    Жирные кислоты почти всегда содержат четное число атомов углерода в пределах от 14 до 24. Наиболее распространены кислоты С16, С18 и С20. Степень ненасыщенности может быть разной, но чаще всего встречаются ненасыщенные кислоты 18:1, 18:2, 18:3 и 20:4. Здесь первое число обозначает длину ацильной цепи, а второе указывает на число содержащихся в ней двойных связей. Почти все природные кислоты характеризуются г/ис-конфигурацией двойных связей. Цепь в такой конфигурации имеет излом, что нарушает упаковку липидных молекул в бислое. В составе молекул многих фосфолипидов имеется одна насыщенная и одна ненасыщенная цепи. В случае животных клеток ненасыщенные цепи обычно находятся в 5и-2-положении глицерола. Такое же распределение цепей характерно и для фосфолипидов клеток Е. coli. Двойные связи в полиненасыщенных цепях обычно являются несопряженными.
    Гликоглицеролипиды. Это полярные липиды, у которых в м-З-положении глицерола находится углевод, присоединенный с помощью гликозидной связи, например галактоза. Гликоглицеролипиды широко представлены в мембранах хлоропластов, они обнаружены также в заметных количествах в сине-зеленых водорослях и бактериях. Моногалактозилдиа-цилглицерол был назван «наиболее распространенным в природе полярным липидом», поскольку на его долю приходится половина всех липидов тилакоидной мембраны хлоропластов. Для мембран грамположительных бактерий характерны гликоглицеролипиды с большим разнообразием Сахаров. Архебактерии также содержат такие липиды, но, как и в случае глицерофосфолипидов, их стереохимическая конфигурация является обращенной, с локализацией гликозидной связи в sn-l-положении глицерола. В мембранах животных клеток гликоглицеролипиды встречаются редко.
    Гликосфинголипиды находятся на наружной поверхности плазматических мембран животных клеток; обычно они являются минорными компонентами, но иногда содержатся в значительных количествах. Моногалактозилцерамид — это один из основных компонентов миелиновой оболочки нервного волокна. В некоторых случаях гликосфинголипиды локализуются не в плазматической мембране, а во внутриклеточных мембранах.
    Гликосфинголипиды мембран эритроцитов несут антигены группы крови. В клетках аденокарциномы человека накапливаются необычные фукозилированные гликосфинголипиды, которые можно использовать для обнаружения этих клеток и контроля за развитием опухоли.
    Минорные компоненты. В мембранах присутствуют также и другие липиды, которые можно отнести к разряду минорных компонентов вследствие их малого содержания в мембранах. Так, в мембранах обычно обнаруживаются, хотя и в очень малых количествах, свободные жирные кислоты и лизофосфолипиды. Пожалуй, исключением из этого правила являются мембраны хромаффинных гранул, которые, как известно, содержат необычно много свободных жирных кислот. Минорными компонентами мембран являются также моноацил- и диацилглице-ролы. Диацилглицеролы выполняют важную функцию вторых посредников в передаче сигнала при активации клеток рядом биологически активных веществ. Эта система клеточного отклика на внешний стимул будет детально рассмотрена в гл. 9. В мембранах обычно присутствуют и полиизопреноидные липиды. К ним относятся уби-хиноны и менахиноны — компоненты цепи электронного транспорта в мембранах. Можно отметить также ундекапренол и долихол, которые являются липидными переносчиками промежуточных продуктов соответственно при биосинтезе клеточной стенки у прокариот и при биосинтезе гликопротеинов в аппарате Гольджи эукариот. Длина молекул этих липидов в вытянутом состоянии значительно превышает толщину бислоя, поэтому неизвестно, как эти молекулы в нем расположены. Неясно также, почему липидными переносчиками служат именно полиизопреноидные структуры.
    Многообразие функций мембранных липидов
    1. Смесь липидов обязательно должна быть способна образовать стабильный бислой, в котором могли бы функционировать белки.
    3.Некоторые липиды являются важными биорегуляторами. Наиболее изучена в этом отношении регуляторная роль производных фосфатидилинозитола в плазматических мембранах клеток эукариот.
    4.Некоторые липиды участвуют в реакциях биосинтеза. Например, в клетках Е. coli фосфатидилглицерол поставляет глицерофосфатный фрагмент при биосинтезе периплазматических олигосахари-дов.
    5.Отдельные липиды необходимы для поддержания оптимальной активности ряда ферментов. Этот вопрос рассматривается в гл. 6.
    6.Ганглиозиды, как полагают, играют важную роль в регуляции роста клеток, являются специфическими рецепторами в плазматической мембране и ответственны за клеточную адгезию.
    В настоящее время разработаны методы выделения и характеристики индивидуальных мембран из клеток прокариот, из животных и в меньшей степени из растительных клеток. Разделение чаще всего основано на различиях в размере и плотности мембранных частиц, содержащихся в гомогенате разрушенных клеток. Можно также использоать различия в поверхностных свойствах мембран или в их электрофоретическом поведении. Выделение и очистка мембран — первый и обязательный этап в их биохимическом исследовании.

  2. Munitus Ответить

    Биологические мембраны, их виды. Структурные компоненты клеточных мембран.
    Биомембраны – структурные образования, окружающие клетки и внутриклеточные органеллы.
    Виды: 1) наружные (цитоплазматические), 2) клеточные (окружают внутриклеточные органеллы).
    Мембрана состоит из липидов, белков и углеводов. Важнейшими компонентами мембран являются фосфолипиды (фосфатидилсерин, фосфатидилэтеноламин, фосфатидилхолин, фосфатидилинозитол) и холестерин.
    Липиды клеточных мембран, их роль в структуре и функции мембран.

    Основа – фосфолипиды, образуют двойной липидный слой.
    Липиды, входящие в состав мембран, являются амфипатичными молекулами, т.е. содержат в своей структуре гидрофильные заряженные группы и гидрофобные радикалы. Гидрофильной группой холестерина является ОН-группа, расположенная у третьего углеродного атома кольца стерана. Такое строение липидов приводит к тому, что гидрофобные радикалы амфипатических молекул взаимодействуют между собой с помощью гидрофобных и Ван дер Ваальсовых сил в глубине билипидного слоя, а полярные головки обращены наружу и взаимодействуют с водой.

    ЛИПИДЫ: на внешней стороне преобладают фосфатидилхолин и сфингомиелин, на внутренней – фосфатидилсерин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилинозитол.

    Текучесть (жидкостные свойства) мембраны обусловлена:
    1) присутствием непредельных жирных кислот в бислое;
    2) длиной углеводородной цепочки ЖК, входящей в состав фосфолипида;
    3) холестерин (ХЛ) располагается в гидрофобной части биомембраны и ограничивает все виды движения, т.е. регулирует текучесть мембраны. Поэтому увеличение его концентрации в мембране снижает еежидкостность.
    Подвижность липидов.
    1. латеральная диффузия (соседние фосфолипиды меняются местами).
    2. поперечная диффузия (эффект перевертывания).
    3. колебательная диффузия (движение остатков жирных кислот в ФЛ по месту двойных связей в цис-конфигурации).
    4. вращательные движения (липид может вращаться вокруг своей оси).
    Простая диффузия – осуществляется как через липидный бислой (жирорастворимые соединения, например, жирные кислоты, стероидные, тиреоидные гормоны), так и через микропоры (вода, этанол, мочевина, газы – CO2, NH3).

  3. Джон Сина Ответить

    Одна из основных функций – энергетическая. При полном окислении 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии. То есть жиры дают более чем в 2 раза больше энергии по сравнению с углеводами. У позвоночных животных примерно половина энергии, потребляемой клетками в состоянии покоя, образуется за счёт окисления жиров.
    Жиры являются основным запасающим веществом у животных, а также у некоторых растений. Они могут использоваться также в качестве источника воды (при окислении 1 г жира образуется более 1 г воды). Это особенно ценно для пустынных животных, обитающих в условиях дефицита воды.
    Благодаря низкой теплопроводности липиды выполняют защитную функцию, т. е. служат для теплоизоляции организмов. Например, у многих позвоночных животных хорошо выражен подкожный жировой слой, что позволяет им жить в условиях холодного климата, а у китообразных он играет ещё и другую роль – способствует плавучести.
    Восковой налёт на различных частях растений препятствует излишнему испарению воды, у животных он играет роль водоотталкивающего покрытия.
    Липиды выполняют и строительную функцию, так как нерастворимость в воде делает их важнейшими компонентами клеточных мембран (фосфолипиды, липопротеины, гликолипиды, холестерин).
    Многие производные липидов (например, гормоны коры надпочечников, половых желёз, витамины A, D, Е) участвуют в обменных процессах, происходящих в организме. Следовательно, этим веществам присуща и регуляторная функция.

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *