Биологический каталог




Структура и функции мембран

Автор В.К.Рыбальченко, М.М.Коганов

ду эндотелиальными клетками капилляров головного мозга создается гемато-эицефалический барьер.

Десмосома — это контакт между двумя плазматическими мембранами соседних клеток с пространством между ними в 15—18 нм, которое перегорожено тоиеиькими нитями. Характерно, что в области этого типа контактов к внутренним поверхностям мембран контактирующих клеток прилегают микрофиламенты.

Часто встречается контакт со щелью, охватывающей обширные межклеточные зоны. Щель между соседними плазматическими мембранами достигает 20 нм, со стороны ци-. топлазмы, как и к области десмосом, прилегают микрофиламенты. Вполне возможно, что именно через такие щелевые контакты и происходит межклеточный обмен информацией. Это — обмен химическими веществами, электрическое сопряжение в области щелевых контактов, синапти-ческая передача и др.

В межклеточном взаимодействии можно выделить несколько стадий: а) сближение поверхностей плазматических мембран; б) молекулярные взаимодействия между макромолекулами контактирующих мембран благодаря молекулярной комплементарности; в) образование стабильных соединений типа десмосом, плотных и щелевых контактов; г) диссоциация клеток за счет химических и физических факторов, а также ферментных систем, модифицирующих участвующие во взаимодействии двух клеток вещества.

Что же касается молекулярных механизмов клеточного взаимодействия, то до сих пор иет единой стройной теории. Имеется много гипотез, суть некоторых из них следующая.

По гипотезе электростатического взаимодействия, основную роль в процессах адгезии играют ваи-дер-ваальсовы силы. На долю этих сил в межклеточном взаимодействии культуры клеток печени крыс приходится около 20 %.

Гипотеза образования кальциевых мостиков между взаимодействующими мембранами предполагает, что специфичность адгезии обусловлена количеством Са2+-связывающих мест. Ионы кальция могут нейтрализовать анионные группы внешних поверхностей плазматических мембран взаимодействующих клеток и тем самым уменьшить барьер отталкивания. В результате происходит иепосредствеииый контакт между мембранами соседних клеток, соответствующий минимуму потенциальной энергии взаимодействия. Кроме кальция эффективными в стабилизации межклеточного контакта оказались и другие двухвалентные иоиы, негидрати-роваиный радиус которых составляет от 0,084 до 0,13 нм.

3* 67

Гипотеза клеточного взаимодействия по типу фермент-субстратных комплексов базируется на том, что клеточное взаимодействие имеет в своей основе комплементарность молекул — составных компонентов внешних поверхностей плазматических мембран и их примембранных слоев. Конкретным примером может быть участие N-ацетилнейра-миновой кислоты в явлениях клеточной адгезии. Предполагается, что терминальные остатки N-ацетилнейраминовой кислоты маскируют «узнающие» места мембран. В процессах специфического контакта особую роль играют галакто-зильные и ацетилгалактозаминные остатки. Иными словами, узнавание и адгезия между двумя плазматическими мембранами зависят от соотношения количества сиало- и асиа-лоолигосахаридных цепочек, что определяется активностью нейраминидаз и сиалилтрансфераз.

В развитии иммунохимической гипотезы межклеточного взаимодействия важную роль сыграли лектины (фитогемаг-глютинины). Эти вещества специфически связываются с углеводными компонентами плазматических мембран и их примембранных слоев соседних клеток и вызывают их агглютинацию. В основе адгезионного действия лектинов лежат, возможно, явления латеральной диффузии специфических к ним рецепторов и изменения в силу этого их концентрации в определенных местах плазматической мембраны. Вполне возможно, что лектины представляют собой компоненты систем, ответственных за узнавание клеток. Соединяя клеточные поверхности, они, по-видимому, связывают полисахаридные группы двух контактирующих клеток.

Эта иммунохимическая гипотеза подтверждается влиянием температуры на агглютинацию клеток и на процесс фазовых переходов липидов плазматических мембран, которые резко изменяются в узком интервале температур. Это означает, что не только компоненты примембранных слоев, но и состояние гидрофобной сердцевины плазматических мембран имеет большое значение для адгезионных свойств клеток. Иммунохимическая гипотеза называется также гипотезой взаимодействия по типу антиген— антитело.

Следует отметить, что упомянутые (далеко не все) гипотезы и факты, на которых они основаны, свидетельствуют о том, что механизмы образования контактов между клетками определяются физико-химическими и биохимическими свойствами внешних поверхностей плазматических мембран и их примембранных слоев, а также условиями внешней среды.

Синтез и функция циклических нуклеотидов. Передача информации от клетки к клетке (через непосредственные контакты или посредством выделяемых гормонов, медиаторов и других биологически активных веществ) является сложным многостадийным процессом. Не так давно, в 60-х годах, открыт новый подход к исследованию этих механизмов, в основе которого лежит функционирование аденилат-и гуанилатциклазной систем. Эти системы синтезируют и регулируют концентрацию вторичных посредников, внутриклеточных гормонов — циклических аденозин-3',5'-моно-фосфата (цАМФ) и гуанозин-3',5'-монофосфата (цГМФ). Обе системы имеют в определенной мере общие механизмы.

Аденилатциклаза, избирательно воспринимая внеклеточную информацию, осуществляет в клетке синтез _цАМФ из АТФ в присутствии ионов Mg2+ и Мп2+. Аденилт атциклаза является термолабильным мембранным высокоасимметричным белком с молекулярной массой ~ 100 ООО (рис. 17), состоит из рецепторного, каталитического и ком-муникаторного участков. Каталитический участок аденил-атциклазного комплекса расположен так, что его центр связывания доступен для внутриклеточного субстрата — комплекса MgAT

страница 23
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109

Скачать книгу "Структура и функции мембран" (2.22Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(17.09.2019)