Структура и функции биологических мембран - Трошин А.С.
Структура и функции биологических мембран
Автор: Трошин А.С.Издательство: М.: Наука
Год издания: 1975
Страницы: 345
Читать: 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159
Скачать:
АКАДЕМИЯ НАУК СССР
СЕКЦИЯ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК
СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН
МОСКВА 1975
* I
21005-C 055(02)
Структура и функции биологических мембран. М., «Наука», 1975 г., стр. 1—345.
Книга состоит из обзоров, посвященных изучению структуры и химического состава клеточных мембран, структуры и функции мембран клеточных органелл, проблемы мембранного транспорта, синаптических мембран, структуры и функции мембран нервных и фоторецепторных клеток, щембран растительных клеток.
Книга предназначена для научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов различных специальностей — биологов, физиков, химиков, интересующихся структурой и функцией биологических мембран.
Илл. 125, табл. 10, библ. на 35 стр.
Редакционная коллегия:
А. С. ТРОШИН (отв. редактор),
В. И. АРХИПЕНКО, Я. А. ВИННИКОВ, В. В. КУПРИЯНОВ. А. Б. КАУЛИН (секретарь),
Л. Г. МАГАЗАНИК, В. Ф. МАШАНСКИЙ
?166
588—75 <§) Издательство «Наука», 1975 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Проблема структурной и молекулярной организации биологических мембран, несомненно, является одной из актуальнейших в современной биологии. Ее решение позволит не только адекватно представить себе структурную и функциональную организацию клеткиг но и активно воздействовать на нее. Поэтому работы советских морфологов и физиологов, посвященные структуре и функции биологических мембран, представленные в настоящей монографииг открывают новые перспективы для будущих исследований.
Следует отметить инициативу Всесоюзного общества анатомовг гистологов и эмбриологов, которое в 1972 г. организовало в г. Днепропетровске симпозиум «Структура и функция биологических мембран». В этом симпозиуме приняли участие многие видные специалисты страны, работающие в этой области. Материалы симпозиума легли в основу предлагаемой монографии.
Хотелось бы надеяться, что материалы симпозиума привлекут внимание широкого круга читателей — не только специалистов, но и студенческой молодежи.
Академик Ю. А. Овчинников
ВВЕДЕНИЕ
Клеточные мембраны выполняют или имеют отношение практически ко всем функциям, осуществляемым организмом на клеточном и молекулярном уровнях. Дж. Бернал (1968) писал: «...только после образования мембраны вокруг всей клетки мы действительно имеем то, что с полным правом может быть названо организмом». Мембраны, как правило, располагаются на границе раздела фаз: плазматическая мембрана отделяет содержимое клетки от внеклеточной среды; от цитоплазмы мембраны ядра отделяют кариоплазму, мембраны эндоплазматической сети — содержимое цистерн, мембраны митохондрий — их матрикс и т. д. Уже этот факт делает понятным упоминавшееся многообразие функций мембран.
Как известно, впервые предположили наличие мембран физиологи, столкнувшиеся еще вначале XX века с необходимостью объяснить возникновение и распространение биопотенциала. Но только в 30-х годах Давсон и Даниели дали представление о химической и структурной организации мембран, которое в тех или других вариациях практически удерживается до сих пор. Однако фактически доказать истинное существование мембран стало возможным только при широком внедрении в биологию методов электронной микроскопии. Именно электронный микроскоп способствовал определению структурного значения биомембран в организации и функции клетки, и до сих пор во многих отношениях те или иные задачи, стоящие перед исследователем при изучении мембран, наряду с использованием новых методов решаются с помощью электронного микроскопа.
Однако надо указать на границы возможностей электронной микроскопии при изучении надмолекулярной и молекулярной структуры мембран. Электронная микроскопия на современном этапе требует, как правило, предварительной фиксации, которая может быть более жесткой или более мягкой, но остается всегда фиксацией. Любое вмешательство фиксирующего агента приводит к его химическому присоединению к липидным, белковым и мукополисахаридным инградиентам мембраны. При этом закономерно, что в зависимости от природы и состава фиксатора меняются молекулярные связи между компонентами мембраны. Благодаря этому, в зависимости от способа, времени и других условий фиксации под электронным микроскопом мембраны имеют трех-, четырехслойное или глобулярное строение. И только применение других методов заставляет нас думать о том, что прижизненная организация биомембран в той или другой степени отличается от электронно-микроскопических картин. Несомненно, что сходство картин, получаемых в электронном микроскопе, отнюдь не отражает разный состав липидов, белков и мукополисахаридов, входящих в состав мембран. Итак, перед нами довольно сложные для понимания обстоятельства, связанные с изучением биомембран. Не свидетельствуют ли они о том, что «постоянство» структурной организации
биомембран имеет место только под электронным микроскопом, что in vivo эта организация отнюдь не постоянна?
Действительно, динамичность структурной организации вытекает из многообразия функций биомембран, которые прекращаются только в момент ее фиксации и препарирования для электронно-микроскопического исследования. Надмолекулярная и молекулярная структура ингредиентов биомембран, по-видимому, отличается большой динамичностью. Их ?физические и химические связи (ковалентные, электростатические, поляризационные, дисперсные, Ван-дер-Ваальсовы, гидрофобные взаимодействия), очевидно, подвержены изменениям в процессе непрерывного взаимодействия с различными ионами, водой, сложными молекулами, постоянно поступающими и выходящими из клетки. Поэтому фиксированность структуры мембран в пределах бимолекулярного слоя липидов и связанных с ним белковых и гликопротеидных молекул весьма относительна.
