Номер 9, страница 162, часть 1 - гдз по биологии 10 класс учебник Пасечник, Каменский

Часть 1. Глава 5. Строение и функции клетки. Итоги главы 5 - номер 9, страница 162.

Условие.

🟧 Опишите структуру биологической мембраны, функции её компонентов. Расскажите об этапах развития исследований мембран: липидная модель, сэндвич-модель, мозаичная модель.

Несмотря на то что, согласно клеточной теории, все клетки имеют общий план строения, в разных группах организмов клетки имеют свои особенности.

Решение.

Решение 3.

1. Структура и функции биологической мембраны

Современная модель строения биологической мембраны называется жидкостно-мозаичной. Основу мембраны составляет билипидный слой (двойной слой липидов), образованный преимущественно фосфолипидами.

Компоненты мембраны и их функции:

1. Липиды (фосфолипиды, холестерин):

Фосфолипиды — это амфифильные молекулы, имеющие гидрофильную (полярную) «головку» и гидрофобный (неполярный) «хвост». Они образуют двойной слой, в котором гидрофобные хвосты обращены внутрь, а гидрофильные головки — наружу, к водной среде. Этот слой выполняет барьерную функцию, отделяя содержимое клетки от внешней среды, и обеспечивает текучесть мембраны.

Холестерин (у животных) встраивается между молекулами фосфолипидов и регулирует текучесть мембраны: при высоких температурах он уменьшает её подвижность, а при низких — препятствует уплотнению, сохраняя текучесть.

2. Белки:

Белки «погружены» в липидный бислой, образуя мозаику. Они делятся на:

Интегральные (трансмембранные) белки — пронизывают мембрану насквозь. Выполняют функции каналов и переносчиков для транспорта веществ, а также рецепторную функцию.

Периферические белки — расположены на внешней или внутренней поверхности мембраны, связаны с интегральными белками или головками липидов. Часто выполняют ферментативную или структурную (связь с цитоскелетом) функции.

Основные функции белков: транспортная, ферментативная, рецепторная (сигнальная), структурная.

3. Углеводы:

Углеводные цепи связаны с белками (гликопротеины) или липидами (гликолипиды) на наружной поверхности мембраны, образуя гликокаликс. Гликокаликс участвует в межклеточном распознавании, адгезии (слипании клеток) и выполняет рецепторную функцию.

2. Этапы развития исследований мембран

1. Липидная модель (конец XIX – начало XX в.):

Исследования показали, что жирорастворимые вещества легко проникают в клетку, что привело к предположению о липидной природе мембраны. В 1925 г. Гортер и Грендель установили, что липиды, извлеченные из мембран эритроцитов, занимают площадь в два раза большую, чем площадь поверхности самих клеток. Это позволило им предложить модель липидного бислоя.

2. Сэндвич-модель (модель Давсона–Даниелли, 1935 г.):

Для объяснения низкого поверхностного натяжения мембран и прохождения через них водорастворимых веществ была предложена модель, согласно которой липидный бислой с обеих сторон покрыт сплошными слоями глобулярных белков. Мембрана представлялась в виде «сэндвича», где белки — это «хлеб», а липиды — «масло». Эта модель была статичной.

3. Жидкостно-мозаичная модель (модель Сингера–Николсона, 1972 г.):

Современная модель, основанная на данных электронной микроскопии. Согласно этой модели, мембрана представляет собой жидкий фосфолипидный бислой, в который мозаично встроены белковые молекулы. Белки и липиды способны перемещаться в плоскости мембраны, что обеспечивает её динамичность и текучесть. Эта модель наилучшим образом объясняет все известные свойства и функции биологических мембран.