Автоматизация Автоматизация Архитектура Астрономия Одит Биология Счетоводство Военна наука Генетика География Геология Държавна къща Друга журналистика и средства за масова информация Изкуство Чужди езици Компютърни науки История Компютри Компютри Кулинарна култура Лексикология Литература Логика Маркетинг Математика Механика Механика Мениджмънт Метал и заваръчна механика Музика Население Образование Безопасност на живота Охрана на труда Педагогика Политика Право инструмент за програмиране производство Industries Психология P Дио Религия Източници Communication Социология на спорта стандартизация Строителство Технологии Търговия Туризъм Физика Физиология Философия Финанси Химически съоръжения Tsennoobrazovanie скициране Екология иконометрия Икономика Електроника Yurispundenktsiya

Хляб, масло, маслини и сладки пиперки

Прочетете още:
  1. ИЗПРАЩАНЕ НА НАИМЕНОВАНИЯТА НА ФИРМИ, КОРПОРАТИВИ, ФИРМИ
  2. Dim basa Като база данни, zapros Като QueryDef, s As String, бута като струн
  3. Общи бележки за стиловете и стилистиката
  4. I. Преведете текста. 2 страници
  5. I. Търговия на Русия със страните от Европа
  6. I. - Платон и симулакрум
  7. IBM е концепцията за маркетинг.
  8. III. Следващ живот.
  9. III. Начини на почистване.
  10. III. Изисквания за защита на труда по време на работа
  11. III. - Клосовски или език на тялото
  12. IV ниво. Образуването на наклон на прилагателни

Повече или по-малко свикнали с идеята, че клетъчните мембрани са основен атрибут на разумно организиран живот, реших да разбера правилно тяхната структура и функции. В резултат на това имам някаква гастрономическа аналогия (разбира се). Представете си сандвич - две парчета хляб с един слой масло между тях. За да направите аналогията по-пълна, украсете нашия сандвич с два вида маслини - обикновени и пълнени с ароматен пипер. (Чувам отвратителни гурме протести!)

Сега нека проверим един прост експеримент. Ще изградим сандвич (засега без маслини) - в нашия експеримент той ще представлява областта на клетъчната мембрана. След това изсипете една чаена лъжичка цветна течност върху нея.

Както ясно се вижда на снимката, цветната течност прониква през горната част на хляба, но маслото я спира.

Сега направете друг сандвич и налейте в маслото от пълнени и пълнени маслини. Изсипете го с цветна течност и вижте какво имаме. Маслини, пълнени със сладък пипер, спряха цветната течност не по-лошо от маслото.

Но една куха маслина със счупена кост образува канал в сандвича, през който течността достига до дъното на хляба и се влива в чинията.

В нашата аналогия, сандвич е трислойна, на пръв поглед непроницаема клетъчна мембрана; хлябът и маслото отговарят на един от двата основни компонента на клетъчната мембрана - фосфолипидите (половин-шеговито-полу-сериозно ги наричам "двулицеви"); другия основен компонент на лепилото

точната мембрана - протеини, в нашия случай - маслини, ще разгледаме по-късно; плочата е цитоплазмата на клетката и цветната течност е информация и важни хранителни вещества за клетката.

Ако мембраната беше непреодолима крепостна стена, клетката просто щеше да загине от глада. Но благодарение на кухи маслини видяхме, че мембраната е много важен и изключително сложен механизъм, чрез който информация и хранителни вещества проникват в клетката - точно както цветната течност прониква през сандвича.

Що се отнася до "двупосочните" фосфолипиди на клетъчната мембрана, аз ги наричам така, защото се състоят от два вида молекули - полярни и неполярни. Може да мислите, че последното обстоятелство няма нищо общо с дублирането, но искам да ви уверя, че това не е така. Всички молекули в
Нашата вселена може да бъде разделена на полярни и неполярни, в зависимост от естеството на връзките, които атомите им притежават. Различните краища на полярните молекули имат положителен и отрицателен електрически заряд. Поради тази причина, като магнити, те привличат или отблъскват други заредени молекули.



Полярните молекули включват молекули на вода и водоразтворими вещества, между другото. Но молекулите на мазнините и мастноразтворимите вещества са неполярни - съставните атоми не носят положителен или отрицателен електрически заряд. Не забравяйте, че водата и маслото не се смесват помежду си. Неполярните мастни и полярни молекули на водата се държат точно същите. Не е нужно да приготвяте смес за салатно превръзка на италиански език? Запомнете: без значение колко много разклащате бутилка със зехтин и оцет, струва си да я поставите на масата, как тези вещества ще се разделят. Това е така, защото молекулите, както хората, предпочитат среда, която гарантира тяхната стабилност. Стремейки се към стабилност, молекулите на полярни оцет гравитират към полярната околна среда, а неполярни молекули на маслиново масло - към неполярни.

Стабилизираните молекули на фосфолипидите, които имат както полярни, така и неполярни (липидни) части, са трудни за намиране. Докато фосфатната част на такава молекула има тенденция към вода, нейната липидна част отблъсква водата и се простира до мазнини.


Фосфолипидните молекули на мембраната в нейната форма приличат на кръгли бонбони върху пръчки - по-точно на две пръчки (виж илюстрацията). Кръглата част на бонбона е полярна електрически заредена; в нашата аналогия със сандвич, то съответства на хляба. Двете "крака" на всяка молекула са неполярни и съответстват на същата аналогия с масления слой. Поради непропускливостта си "масленият" слой на мембраната не позволява на положителни или отрицателно заредени атоми и молекули да преминат през нея. По същество този липиден вътрешен слой е електрически изолатор - качество, което е най-подходящо в мембраната, която предпазва клетката от натиска на множество молекули, които я заобикалят.

‡ Зареждане ...

Но ако мембраната е просто еквивалент на обикновен сандвич от две парчета хляб и масло, клетката няма да може да оцелее. Повечето от хранителните вещества, от които се нуждаят, са полярни електрически заредени молекули, които не могат да проникнат в непрекъсната неполярна липидна бариера. По същия начин клетката нямаше да може да разкъса отпадъчната шлака - те също са поляризирани.

Клетъчната мембрана обаче съдържа друга, наистина блестяща съставка, представена в нашите сандвич маслини. Това са т.нар. Интегрални мембранни протеини (IMBs), които позволяват на хранителните вещества и шлаките да преминат през мембраната. IMB, вградена в "маслените" слоеве на мембраната, точно като маслините в моята илюстрация, оставя в клетката само тези молекули, които са необходими за гладкото функциониране на нейната цитоплазма и непроницаеми за всякакви молекулярни отломки.

Как успява IMB да проникне в "маслото" на мембраната? Припомнете си, че протеините са линейни вериги на свързани аминокиселини, някои от които са хидрофилни полярни молекули, които се придвижват към водата, а други са хидрофобни, неполярни молекули. Този регион на протеиновата верига, който се състои от хидрофобни аминокиселини, има тенденция да постига стабилност чрез намиране на среда, която гравитира към мазнините, в този случай липидната сърцевина на мембраната (виж стрелката на фигурата). По този начин хидрофобните части на протеина са вградени във вътрешния слой на мембраната. Поради това; че някои области на протеиновата верига се състоят от полярни аминокиселини, а другата от неполярна, протеинова молекула се крие вътре и извън нашия "сандвич".

Има много разновидности на ИБП, но всички те могат да бъдат разделени на две функционални групи: протеинови рецептори и протеини с ефект.

IMB-рецепторите са сетивните органи на клетката, еквивалент на очите, ушите, носа и т.н. Те действат като молекулярни "наноантени", настроени към възприемането на определени сигнали от външната среда. Някои IMB рецептори са потопени в клетката и наблюдават състоянието на вътрешната си среда; Други IMB0 рецептори се насочват навън и улавят сигнали отвън.

Подобно на всички други протеини, чиято структура споменахме по-горе, IMB0 рецепторите преминават от неактивната към активната конформация, когато се променя техният електрически заряд. Когато рецепторният протеин се свързва с сигнала на външната среда, полученото преразпределение на електрическия заряд предизвиква протеиновата верига да се сгъва по нов начин и приема "активна" конформация.

Клетката правилно е настроила рецепторните протеини за всички външни сигнали, които трябва да бъдат заловени. Някои рецепторни протеини реагират на сигнали от физическо естество, - например, естрогенен рецептор, чието устройство съответства точно на конфигурацията и заряда на протеиновата молекула на естроген (подобно, хистаминовите рецептори в тяхната конфигурация съответстват на хистаминовите молекули, инсулиновите рецептори към молекулите на инсулина и т.н.). Когато молекулата на естроген е до естрогенния рецептор, той надеждно се придържа към него, идва като ключ към ключалката. Веднага щом това се случи, електрическият заряд на естрогенния рецептор се преразпределя и превключва на активната му конформация.

"Наноантените" на рецепторните протеини също са способни да улавят вибрации на енергийни полета, като светлинни, звукови и радиовълни. Такива "антени" вибрират като тунинг вилка и ако вибрациите на енергия във външната среда са в резонанс с антената на рецепторния протеин, зарядът се преразпределя и той променя конфигурацията му [Tsong 1989]. Ще поговоря по-подробно в следващата глава и сега искам да подчертая това: тъй като рецепторните протеини могат да възприемат енергийните полета, трябва да изоставим идеята, че само молекулите на дадено вещество могат да повлияят на физиологичните процеси в клетката. Поведението на клетката може да бъде причинено от невидими сили, като мисъл, не по-малко от пеницилин. Тук има надеждна научна основа за нефармацевтична, енергийна медицина.

След като рецепторните протеини информират клетката за външни сигнали, тя трябва да предприеме адекватни действия за реакция, насочени към поддържане на жизнената си активност. Това е задачата на протеиновите ефектори. По принцип тандемът на рецепторите и ефекторите може да се нарече превключвател. Той функционира като тип на реакция на дразнене, подобен на реагиращия отговор, който невролозите проверяват по време на физически преглед. Когато един лекар ви удари на коляно с чук, вашият сензорен нерв получава сигнал и незабавно предава информация на моторния нерв, което кара кракът да се разклати. В своите функции протеините на рецептора на клетъчната мембрана са еквивалентни на сензорните нерви и ефекторните протеини към моторните нерви, които причиняват действието.

Тъй като редица проблеми са необходими за решаване на клетка, за да се гарантира нейното нормално функциониране, има много разновидности на ефекторни протеини. Действието на протеиновия транспорт изисква участието на широка фамилия от така наречените канализационни протеини, които прехвърлят молекули и информация от едната страна на мембранната бариера към другата. В това отношение е време да си припомним ароматния пипер от нашия модел "сандвич". Много канални протеини имат формата на плътно навита заплитане и приличат на пълнени с маслини от сладки пиперки. Когато електрическият заряд на каналния протеин се променя, той се променя - така че се появява открит канал, който преминава през сърцевината на намотката му. Дуктолният протеин е по същество един и същ, "маслини", обединени в две лица, променяйки външния си вид в зависимост от електрическия заряд. В своето активно състояние структурата му прилича на куха маслина, която отваря свободен проход. В неактивното състояние тя изглежда като пълнена, плътно затворена маслина от външния свят.

Специално внимание от наша страна заслужава активността на такъв канален протеин, като натриево-калиевата ATPase. В мембраната на всяка клетка има хиляди. Комбинираната активност на натриево-калиевите ATPases е почти половината от енергията, която тялото ни консумира ежедневно, тъй като те се отварят и затварят като въртящи се врати на голям универсален магазин в деня на продажбата. При всяка революция, натриевата калиева ATPase освобождава три положително заредени натриеви йони от цитоплазмата и същевременно признава два положително заредени калиеви йони от околната среда. Но не само консумира голямо количество енергия, но и енергия, както и батериите, които сме свикнали - и още по-добре, защото благодарение на него клетката се превръща в постоянно зареждаем източник на енергия.

Това е трик натриев калиев АТРаза, както следва. При всеки завой той изхвърля по-голям положителен заряд, отколкото позволява. Има хиляди такива молекули във всяка клетка и всяка от тях прави няколкостотин цикъла в секунда. В резултат на това вътрешното пространство на клетката има отрицателен заряд, а външният - положителен. Отрицателният заряд на вътрешната повърхност на мембраната се говори за мембранен потенциал. Разбира се, липидният ("нефтен") слой на мембраната не позволява електрически заредените атоми (йони) да преминават през бариерата си, така че общото количество заряд в клетката винаги да остава отрицателно. Положително заредена отвън и отрицателно заредена вътре, клетката всъщност се превръща в самозареждаща се "батерия", чиято енергия се използва за осигуряване на различни биологични процеси.

Друг тип протеинови ефектори са цитоскелетните протеини. Те контролират формата и мобилността на клетката. Друг вид ефекторни протеини са ензимите, които стимулират разцепването и синтеза на различни молекули - затова ензимите са част от хранителните добавки, които се продават в магазините за здравословни храни. Веднъж активирани, всички видове белтъци на ефекторните протеини, цитоскелетните протеини, ензимите и техните производни - на свой ред, могат да активират гени.

Значението на интегралните протеини на мембранни протеини се осъзнаваше само през последните години и днес изследването на трансдукцията на сигналите, предоставени им от клетката, бързо се превърна в цяла научна посока. Учените се опитват да класифицират стотици от най-сложните информационни пътища между възприемането на клетъчната мембрана на екологичните сигнали и активирането на протеини, отговорни за поведението на клетката. Изследването на трансдукцията на сигналите пренася клетъчната мембрана в челните редици на науката - следвайки хромозомните протеини, изследвани от епигенетиката.

Така че, противно на популярните вярвания, гените не контролират собствената си дейност. Това се прави от интегрални мембранни протеини и техните производни, върху които зависи зависимостта на хромозомните регулаторни протеини, които образуват "ръкава" около ДНК. С други думи, "четенето" на гените, отговорни за заместването на износените и синтезирането на нови протеини, се контролира от мембранни ефекторни протеини, които отговарят на сигнали за околната среда.


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 |


Когато използвате този материал, свържете се със bseen2.biz (0.102 сек.)