СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
генетика, строение клетки

Новости

Молекулярная структура элементарных мембран

Изучение миелина восходит к концу XIX века. К тому времени уже стало известно, что большую часть миелиновой оболочки можно удалить, если подействовать на нее липидными растворителями. Это, а также характер окрашивания интактного миелина свидетельствовали о том, что в миелине содержится большое количество жировых веществ, или липидов. Несколько позднее исследователи установили, что вещество, остающееся после растворения липидов, состоит в основном из белка.

Следующий крупный шаг был сделан в 30-х годах нашего столетия благодаря изучению миелина в поляризованном свете. Подобные исследования были проведены, в частности, известным немецким биофизиком В. Шмидтом. Поляризационный микроскоп позволяет узнать некоторые подробности внутреннего молекулярного строения полупрозрачного вещества. Если сквозь такое вещество, состоящее из длинных тонких молекул, продольные оси которых параллельны друг другу, пропускать пучок плоскополяризованного света, то произойдет вращение плоскости поляризации. По величине угла поворота плоскости поляризации и направлению вращения можно определить ориентацию молекул.

Характер вращения плоскости поляризации миелинизированным нервным волокном говорит о том, что миелиновая оболочка составлена из длинных молекул, расположенных радиально по отношению к оси волокна. Оказалось, что очищенный липид, выделенный из миелина, дает сходную картину при оптических исследованиях в тех же условиях. Следовательно, радиальной ориентацией в миелине обладают, видимо, именно липидные молекулы. Выше мы уже упоминали о том, что вещество, остающееся после экстрагирования липида из миелина, состоит в основном из белка. Это вещество также оптически активно, однако оно вращает плоскость поляризации в противоположном направлении. Значит, белковые молекулы должны лежать перпендикулярно молекулам липида и параллельно оси волокна, т. е. они ориентированы тангенциально. Отсюда Шмидт сделал вывод, что миелиновая оболочка состоит из чередующихся слоев молекул липида и белка, расположенных под прямым углом друг к другу (рис. 3).

Что касается самого липидного компонента миелиновой оболочки, то он также был подробно изучен. Молекулы фосфолипида в миелине состоят из двух частей: длинной прямой цепи (состоящей из атомов углерода и водорода), которая присоединяется к более сложной структуре, содержащей атомы углерода, водорода, кислорода, азота и фосфора. Эти две части можно отделить друг от друга и изучить по отдельности. Углеводородные цепи липидного компонента растворимы в органических растворителях, таких, как эфир и хлороформ, но нерастворимы в воде. Наоборот, более сложная часть молекулы, содержащая фосфор и азот, легко растворяется в воде и не растворяется и названных органических растворителях. Различная растворимость объясняется различиями в электрических свойствах этих двух фракций. В водорастворимой части липидного компонента отрицательно заряженные электронные облака в атомах слегка смещены по отношению к положительно заряженным ядрам. Поэтому вся группа в целом окажется электрически поляризованной: один конец ее заряжен положительно, а другой — отрицательно. Молекулы воды такжесильно поляризованы; поэтому эти вещества притягиваются друг к другу. Наоборот, в углеводородной цепи подобная электрическая поляризация отсутствует.


TBegin-->Молекулярная структура элементарных мембранTEnd-->

Рис. 3. Здесь схематически изображена молекулярная структура элементарных мембран, образующих миелиновую оболочку. А — слой белка и углевода на внешней поверхности мембраны; Б — внутренний слой липида; В — белковый слой внутренней поверхности; Г — цитоплазма шванновской клетки; Д — внеклеточное вещество.
Разработка web-studio, ©-2012.
при использовании материалов с сайта гиперссылка на источник обязательна.
Яндекс.Метрика