000112

В 1972 г. С. Дж. Сингер и Г. Л. Николсон, анали­ зируя данные о функцио­ нальной неоднородности мембран, свойствах и ами­ нокислотном составе мем­ бранных белков, а также электронно-микроскопи­ ческие наблюдения, по­ лученные методом замо­ раживания-скалывания Рис- 6- Строение биомембраны согласно модели «сэндвич». Между двух слоёв белка расположен пришли к выводУ;, что бислой липидов: 1 - поверхностный слой белка; белки в биомембранах не 2 - головка фосфолипида; 3 - гидрофобная область образуют непрерывного липидного бислоя; 4 - внутренний слой белка. слоя. Была сформулирована жидкостно-мозаичная (fluid mosaic) мо­ дель организации клеточных мембран. Согласно этой модели, мембра­ на представляет собой текучий фосфолипидный бислой, в который погружены свободно диффундирующие белки. Такое представление хорошо объясняет динамические свойства биомембран. Жидкостно-мозаичная модель организации биомембран к насто­ ящему времени дополнена целым рядом фактов. Например, выясни­ лось, что не все белки свободно диффундируют в липидном бислое. Изучена роль белков цитоскелета в формировании и функционирова­ нии биомембран. Оказалось, что не все мембраны строго соответству­ ют жидкостно-мозаичной модели. Более того, одна и та же мембрана может иметь неоднородную организацию в разных участках. Рассуждая о составе и молекулярной организации биомембран, мы будем опираться на жидкостно-мозаичную модель (рис. 7). 1.2. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ БИОМЕМБРАН В составе биомембран присутствуют три основных химических компонента: липиды, белки и углеводы. В зависимости от вида мем­ браны на липиды приходится 25-60%1, на белки 40-70%, а на угле­ воды 2-10%. Соотношение указанных компонентов может широко 1 На 1 мкм2площади мембраны располагается примерно 5 млн молекул липидов. На неболь­ шую животную клетку, таким образом, приходится приблизительно 109молекул. 27