Биологический каталог




Структура и функции мембран

Автор В.К.Рыбальченко, М.М.Коганов

В. К. РЫБАЛЬЧЕНКО М.М.КОГАНОВ

СТРУКТУРА

и функции

МЕМБРАН

ПРАКТИКУМ

Допущено Министерством высшего и среднего специального образования УССР в качестве учебного пособия для студентов биологических специальностей вузов

Киев

Головное издательство издательского объединения «Выща школа» ББК 28.05я73 Р93

УДК 576.314(076.5)

Рецензенты: канд. мед. наук Л. М. Зайцев (Институт органической химии АН УССР), д-р биол. наук, проф. Б. Ф. Сухомлинов (Львовский госуниверситет)

Редакция литературы по биологии, географии и экологии Зав. редакцией А. А. Москалюк

Рыбальченко В. К., Коганов М. М.

Р93 Структура и функции мембран: Практикум.— К.: Выща шк. Головное изд-во, 1988.— 312 с; 8 табл., 110 ил. — Библиогр.: 94 назв. ISBN 5—11—000095—6

Излагаются основные сведения по химическому составу, молекулярной организации и функциям биологических мембран. Дается краткий обзор большинству методов, с помощью которых изучаются химический состав мембран, их структура и функции, активность мембранно-связаииых ферментов, слияние н взаимодействие мембранных поверхностей, реконструкции мембран с использованием искусственных липидных моделей.

Для студентов биологических специальностей.

ВВЕДЕНИЕ

В решениях Коммунистической партии и Советского правительства особое внимание уделяется расширению тех исследований в области биологических наук, результаты которых позволили бы ускорить решение проблем борьбы с различными заболеваниями человека, особенно такими, как онкологические, сердечно-сосудистые, заболевания пищеварительной и нервной систем, профессиональные заболевания, и др. Развитие исследований в области молекулярной и физико-химической биологии, биоорганической химии и биофизики поможет также решить вопросы увеличения производительности животноводства и растениеводства, использования биологических процессов в технологии и технике. В свете этих решений одной из наиболее важных проблем является проблема структуры и функций мембран.

Мембранные системы клетки вездесущи: без их прямого или косвенного участия не протекает ни один биохимический или физико-химический процесс. Таким образом, вся совокупность биохимических превращений в клетке, которую принято называть метаболизмом (обменом веществ), невозможна без участия мембранных систем клетки — надмолекулярных высокоспециализированных образований, состоящих в основном из липидов и белков.

Мембраны выступают и в роли барьеров, отделяющих содержимое клетки от окружающей среды и содержимое одного клеточного компартмента от другого. Мембраны являются и соединяющим элементом — объединяют клетку в единую систему. Они обеспечивают множество важнейших для жизнедеятельности клетки (и организма) процессов: аккумулирование энергии солнечного света в жизненно необходимые вещества; транспорт веществ в клетку и из нее, восприятие, классификацию различных (не всегда полезных и необходимых для клетки) веществ и определение скорости и направленности их тока; осмотическое давление клетки, генерирование и проведение электрических потенциалов; восприятие энергии внешних воздействий и трансформирование ее в энергию биологического возбуждения; участие в процессах репликации ДНК, синтеза белка и рецепции; осуществление таких проявлений жизнедеятельности, как дыхание, иммунитет, пищеварение, секреция, и др.

Итак, можно сделать вывод, что строго согласованное в пространстве и во времени протекание огромного количества физико-химических, биохимических и физических процессов в чрезвычайно ограниченном объеме клетки обеспечивается в первую очередь мембранами.

Изучение структуры биологических мембран, взаимодействия и обмена мембранных компонентов, структуры отдельных белков, липидов и их комплексов, ферментативных и транспортных процессов в настоящее время проводится с позиций биоорганической химии, молекулярной и физико-химической биологии. Арсенал методов и подходов в современной биологии очень велик и многообразен. Не случайно в последнее время появился ряд пособий и монографических изданий, обобщающих методы исследования определенных процессов или объектов. А всего лишь столетие назад единственным методом исследования биологического объекта было его непосредственное наблюдение.

Что касается истории исследования мембран, то еще в 1842 г. С. Маттеучи обнаружил «вторичное» сокращение мышцы, как следствие возбуждения нерва второго нервно-мышечного препарата током, генерируемым первой мышцей. Было высказано предположение, что возбуждение нерва распространяется аналогично распространению электрического тока по кабелю, т. е. нервное волокно окружено оболочкой,- плохо проводящей электрический ток (Герман, 1872). (Правда, о том, что внешняя часть протоплазмы имеет особую барьерную оболочку, было известно еще раньше из опытов X. Моля и К- Негелли (1855—1881) по исследованию плазмолиза клеток растений и проникновения красителей в клетку.)

В дальнейшем В. Оствальд (1890) на основании собственных наблюдений высказал предположение о возможности возникновения разности электрических потенциалов на оболочке нервного волокна. Это предположение В. Оствальда является, по-видимому, первым подтверждением существования клеточной (теперь—плазматической) мембраны,. понятие о которой сформулировал и ввел в научную литературу В. Пфеффер в 1877 г.

Даже из такой краткой исторической справки об открытии и изучении мембран видно, что основным методом исследования было непосредственное наблюдение за клеткой в процессе ее функционирования.

В конце XIX -— начале XX в. исследователи все больше осознавали, что без использования химических методов изучить клетку и клеточные органеллы невозможно. В исследовании мембран первым в отношении использования химических методов можно считать Э. Овертона, который изучал проникновение в клетку веществ различной химической природы (1895—1902). Исходя из того что в клетку проникают те вещества, которые легче растворяются в липидах, а также из пфефферовского определения мембраны как образования, регу

страница 1
< 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
(30.05.2017)