Биологический каталог




Структура и функции мембран

Автор В.К.Рыбальченко, М.М.Коганов

я потерей внутриклеточных ор-ганелл. Большинство их распадается посредством аутофа-гии. Ядра же выталкиваются из клетки и подвергаются фагоцитозу с образованием гетерофагосом.

Гибель нормальных клеток происходит путем апоптоза («некротического сморщивания»). Погибшие клетки фагоцитируются и распадаются под влиянием лизосомальных ферментов. Таким же путем макрофагами удаляются клетки при явлениях перерождения ткани или ее патологического распада. При этом иногда в регрессирующих клетках происходит индукция аутофагии с образованием аутофаго-сом. Последние, сливаясь с первичными лизосомами, образуют вторичные лизосомы аутофагического типа, где и происходит полный распад клетки.

Даже из такого краткого обзора участия мембран в процессах распада в клетке становится понятной общая картина распада. Однако механизмы, лежащие в основе избирательности процессов распада, изучены значительно хуже. Существуют лишь некоторые предположения.

Согласно одному из них, предполагается, что избирательность процессов распада белков определяется, по-видимому, связыванием белковых молекул с поверхностями мембран. Этим, возможно, и объясняется избирательность эндоцитоза: чем легче связывается белок с мембраной, тем быстрее он и поглощается и следовательно, разрушается. Аналогичная избирательность связывания (мембранами) на основе физических и химических (Свойств макромолекул проявляется, видимо, и при эндоцитозе других биологически важных макромолекулярных соединений.

* * *

Авторы этой работы, конечно, не ставили перед собой цель осветить все функции, выполняемые мембранными системами клеток. Да и вряд ли это могло бы быть осуществимо в рамках учебного пособия, тем более если учесть, что ни один биохимический и физико-химический процесс в клетках не может протекать без прямого или косвенного участия мембран. Мембранные ферментативные комплексы и адсорбированные на мембранных поверхностях ферменты, гормоны, медиаторы и физиологически активные вещества, связанные с мембранами, постоянно и активно участвуют в сотнях разнообразных и взаимосвязанных реакций, обеспечивающих взаимопреобразование форм энергии в нужные для жизнедеятельности клетки формы. Мембраны обеспечивают синтез и распад веществ — две стороны единого процесса метаболизма. Именно благодаря мембранным системам живое осуществляет связь с внешней средой, что дает возможность существовать организму как открытой термодинамической системе.

1.5. НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННОЙ МЕМБРАНОЛОГИИ

Результаты теоретических и экспериментальных исследований мембранных систем находят все более широкое применение для различных практических целей.

В последние годы сложилось новое научное направление— медицинская мембранология, которая проводит целенаправленный поиск новых препаратов для профилактики и лечения ряда заболеваний, связанных с нарушениями структуры и функций биологических мембран. Эти нарушения сопровождают некоторые заболевания сердца, почек, печени, нервной системы, а также рак и атеросклероз. Необратимые изменения происходят в фосфолипидах биомембран при лучевом поражении организма. Изучение процессов, протекающих в мембранных системах при различных патологических состояниях организма, позволяет найтн пути наиболее эффективного воздействия лекарственными препаратами на генетический и мембранный аппарат клеток.

Одним из крупных достижений медицинской мембрано-логии является создание нового метода лечения, основанного на применении лекарственных веществ, инкапсулированных в липосомы. Этот метод получил название липосом-ной терапии.

Известно, что введение большинства препаратов в кровяное русло или пищеварительный канал оказывается малоэффективным, так как в этих системах организма содержатся компоненты, разрушающие молекулы лекарственных веществ. Однако если препарат включен во внутреннюю фазу липосом, он, как правило, сохраняет свою активность благодаря мембране, которая играет роль эффективного барьера, отделяющего препарат от разрушающих его агентов. Например, при пероральном введении интерферона он полностью инактивируется трипсином панкреатического сока, но интерферон, включенный в состав липосом, практически не гидролизуется этим ферментом. Таким образом, использование липосом способствует пролонгации действия лекарственных веществ. Кроме того, в результате слияния липосом с плазматическими мембранами клеток лекарственные вещества выделяются непосредственно в цитоплазму, что увеличивает эффективность используемых препаратов.

Липосомную терапию можно использовать для доставки лекарственных средств к определенным органам. Как показали эксперименты с фруктофуранозидазой, инкапсулированной в липосомы, после внутривенного введения фермента почти вся его активность обнаруживается в печени и костном мозге животных. Вводя в мембрану липосом различные белки, пептиды и углеводы, варьируя ее липидный состав, можно «адресовать» лекарственный препарат определенному органу.

Работы в этой области современной мембранологии ведутся весьма интенсивно. Уже имеются примеры успешного лечения липосомными лекарственными препаратами ревматических болезней, меланомы, лейкоза, лимфосаркомы. Предполагается, что липосомы будут использованы для введения в клетки препаратов нуклеиновых кислот с целью направленного воздействия на генетический аппарат клетки. Такая генная инженерия может оказаться весьма эффективной при лечении некоторых наследственных заболеваний. Не исключено, что этот прием явится перспективным для лечения ряда вирусных заболеваний и для направленного изменения генетического аппарата клеток с целью получения новых, высокопродуктивных и устойчивых видов сельскохозяйственных растений и животных, а также микроорганизмов — продуцентов биомассы.

Дальнейшему прогрессу в этой области, несомненно, будут способствовать работы, направленные на изучение механизмов слияния липосомных н плазматических мембран, а также мембран различных клеток.

Наиболее яркие достижения современной мембранологии связан

страница 27
< 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
(20.11.2019)