29. Физические процессы в биологических мембранах

Важной частью клетки являются биологические мембраны. Они отграничивают клетку от окружающей среды, защищают ее от вредных внешних воздействий, управляют обменом веществ между клеткой и ее окружением, способствуют генерации электрических потенциалов, участвуют в синтезе универсальных аккумуляторов энергии АТФ в митохондриях и т. д.

Строение и модели мембран

Мембраны окружают все клетки (плазматические и наружные клеточные мембраны). Без мембраны содержимое клетки просто бы растеклось, диффузия привела к термодинамическому равновесию, что означает отсутствие жизни. Можно сказать, что первая клетка появилась тогда, когда она отгородилась от окружающей среды мембраной.

Внутриклеточные мембраны подразделяют клетку на ряд замкнутых отсеков, каждый из них выполняет определенную функцию. Основу структуры любой мембраны представляет двойной липидный слой (в значительной степени - фосфолипиды). Двойной липидный слой образуется из двух монослоев липидов так, что гидрофобные "хвосты" обоих слоев направлены внутрь. При этом обеспечивается наименьший контакт гидрофобных участков молекул с водой. Такое представление о структуре мембраны не давало ответов на многие вопросы.

В дальнейшем была предложена модель, в основе которой лежит все та же липидная биослоистая мембрана. Эта фосфолипидная основа представляет собой как бы двухмерный растворитель, в котором плавают более или менее погруженные белки. За счет этих белков полностью или частично осуществляются специфические функции мембран - проницаемость, генерация электрического потенциала и т. д. Мембраны не являются неподвижными, спокойными структурами. Липиды и белки обмениваются мембранами и перемещаются как вдоль плоскости мембраны - латеральная диффузия, так и поперек нее - так называемый флип-флоп.

Уточнение строения биомембраны и изучение ее свойств оказались возможными при использовании физико-химических моделей мембраны (искусственных мембран). Наибольшее распространение получили три такие модели. Первая модель - монослои фосфолипидов на границе разделов вода - воздух или вода - масло.

Второй широко распространенной моделью биомембраны являются липосомы, которые представляют собой как бы биологическую мембрану, полностью лишенную белковых молекул. Третьей моделью, позволившей изучать некоторые свойства биомембран прямыми методами, является биолипидная (биослойная липидная) мембрана (БЛМ).

Мембраны выполняют две важные функции: матричную (т. е. являются матрицей, основой для удерживания белков, выполняющих разные функции) и барьерную (защищают клетку и отдельные компартаменты от проникновения нежелательных частиц).

Автор: Подколзина В.А.

<< Назад: Физические свойства нагретых и холодных сред, используемых для лечения

>> Вперед: Физические свойства и параметры мембран

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Конституционное (государственное) право Российской Федерации. Шпаргалка

▪ Основы менеджмента. Шпаргалка

▪ Философия науки и техники. Конспект лекций

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива Лучший подарок - самому себе 14.08.2017 Люди больше всего будут рады получить от вас такой же подарок, какой вы сделали сами себе - теперь эта интуитивно довольно понятная мысль подтверждена исследованием двух психологов, профессора Эвана Полмана (Evan Polman) из университета Висконсин-Мэдисон (США) и профессора Сэма Мальо (Sam Maglio) из университета Торонто (Канада). Их статью, опубликованную в журнале Personality and Social Psychology Bulletin, пересказывает пресс-релиз университета Висконсин-Мэдисон. Полман и Мальо попросили сотни добровольцев оценить степень желанности и уместности подарков из длинного списка. Часть участников эксперимента оценивала подарки сами по себе, часть же просили дополнительно вообразить, что к подарку приложена открытка со словами вроде: "Надеюсь, тебе понравится. Я сам купил себе такой же". "Изначально мы вдохновлялись такими подарками, как "браслеты для друзей", когда два человека носят одинаковые вещи", - объяснил Полман. Эксперимент показал, что та же самая вещь становится более желанным подарком, если человеку говорят, что даритель сам купил себе такую же. Авторы статьи объяснили это явление особым психологическим механизмом, который они назвали "компаньонизацией". "Между сходством и симпатией есть неразрывная связь, - прокомментировал Полман. - Чем больше вы с кем-то похожи, тем больше он вам нравится. Когда вы получаете в подарок то, что даритель уже купил себе, вы становитесь больше похожим на него. Поэтому и подарок начинает вам нравиться больше". Открытие такого простого метода повышать ценность подарков для получающих их людей весьма важно с экономической точки зрения. Ежегодно на Рождество, день рождения и другие праздники жители развитых стран получают миллионы подарков, и далеко не всеми бывают довольны. Не понравившиеся подарки они выбрасывают или продают по дешевке, что экономически нецелесообразно. Теперь мы знаем, как можно смягчить эту проблему.

Другие интересные новости:

▪ LG выпустит телефон с гибким OLED-дисплеем

▪ Чай не перельется

▪ Модуль Fibocom LTE Cat 1 для интернета вещей

▪ Трансгенный продукт вызывает аллергию

▪ Библейское дерево возрождено из 1000-летних семян

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Заземление и зануление. Подборка статей

▪ статья Человек - это звучит гордо. Крылатое выражение

▪ статья Почему день больших распродаж и скидок в США называется Черной пятницей? Подробный ответ

▪ статья Тархун. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Питание мобильных средств связи от бортовой сети автомобиля. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простой кварцевый фильтр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026