Объект исследования: Жирные кислоты

Цель работы: заключается в том, выяснить основные механизмы влияния липидов на различные биологические мембраны живого организма и изучение их действия при различных состояниях мембран.
В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:
Охарактеризовать строение и роль биологических мембран
Определить соотношение липидов различных биологических мембран и показать их количество и роль в их составе
Описать основные фазы липидов в воде и показать, как они изменяются при различных температурных состояниях
Изучить влияние жирных кислот на фазовое состояние фосфолипидных мембран и на проницаемость мембран
Методы исследования: сравнение, изучение литературы и других источников информации, анализ текста, обобщение
Теоретическую основу исследования составляют труды отечественных и зарубежных авторов, имеющие отношение к рассматриваемым проблемам. В ходе работы над курсовой работой, использовались труды таких отечественных ученых как: Белослудцев К.Н., Дубинин М.В., Белослудцева Н.В., Миронова Г.Д., Антонов В. Ф
Источниковая база исследования включает: оригинальные тексты авторов, научно-популярная литература, методические письма, а также статьи.
ГЛАВА 1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ И ОСНОВНЫЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ, ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
Биологические мембраны, роль, строение
Биологические мембраны состоят из двойного слоя фосфолипидных молекул, каждая из которых имеет полярную головку и неполярный, гидрофобный «хвост». Структурную основу любой биологической мембраны, как целой системы составляет фосфолипидный бимолекулярный слой. Он выполняет в мембране функцию барьера для ионов и водорастворимых молекул и функцию основы для мембранных ферментов, рецепторов и других, встроенных в мембраны белков, гликолипидов и гликопротеидов. (Рис 1.)
Рис 1. Строение липидов клеточных мембран
Белки биологических мембран могут находиться на поверхности липидного слоя, удерживаясь при этом электро–статически силами (периферические белки), могут проникать глубоко в билипидный слой или находиться в самой мембране пронизывая ее, в этом случае они связаны с липидами прочными гидрофобными взаимодействиями (собственные или интегральные белки).
Рис. 2. Общая схема строения биологических мембран.
Мембраны состоят из двойного слоя фосфолипидных молекул, каждая из которых имеет полярную головку (П) и неполярный, гидрофобный «хвост» (Г). ПВ — периферические белки, ИБ — интегральные белки. (Рис 2).
Пронизывая бислой, ИБ могут образовывать канал (пору) для ионов (К). (Рис 3)
Рис 3. Транспорт молекул через мембрану
Молекулы фосфолипидов, входящих в состав биологических мембран, обладают свойством амфифильности, которое заключается в том, что часть молекулы гидрофильна (полярна), а противоположная – гидрофобна (неполярна). Такая структура обусловлена особенностями химической структуры фосфолипидов, которые состоят из жирных кислот, глицерина и фосфорной кислоты и полярного соединения, который характерен для каждого класса фосфолипидов (холин, этаноламин, серин и другие). [6]
Биологические мембраны играют важную роль в структурной организации и функционирования клеток организма – от прокариот до эукариот. Мембраны регулируют движение молекул через их внешние границы. Биологические мембраны разделяют клетку на внутренние структуры, и обособить и регулировать внутриклеточные процессы и компоненты.
В состав мембран клеток животного происхождения входят, в основном, фосфолипиды, гликолипиды и нейтральные липиды

. Липиды внутренних клеточных мембран (эндоплазматический ретикулум, митохондрии и другие), практически, полностью представлены фосфолипидами.
Плазматические мембраны, помимо фосфолипидов, включают в свой состав, в значительно меньшем количестве, гликолипиды и нейтральные липиды, которые включают в свой состав холестерин и глицериды.
Мембраны разного происхождения отличаются по своему фосфолипидному составу, для многих мембран общим является наличие фосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина, фосфатидилсерин, сфингомиелина (эритроциты человека), фосфатидил – глицерина и фосфатидилинозита (для наружных мембран митохондрий).
На поверхности мембран располагаются преимущественно такие липиды, как фосфатидилхолин и сфингомиелин, а на внутренней стороне больше всего представлены фосфатидилэтаноламин и фосфатидилсерин. [16,27]
Синтезируемые на эндоплазматическом ретикуломе клетки, липиды активно переносятся липидпереносящими мембранами, при этом интенсивнее всего происходит обмен фосфатидилэтаноламинов. [28] (Рис 4)
Рис 4. Синтез и обмен фосфатидилэтаноламина
Сирингомиелин, обычно, содержит жирные кислоты более насыщенные, чем содержит их фосфатидилсерин. При данных отличиях в составе жирных кислот, показано, что изменение состава диеты, особенно его жирового компонента, смена условий обитания могут привести к изменению жирнокислотного состава липидов мембран. [6]
Строение самых часто встречающихся липидов мембран однотипно. Их головка, обладающая полярными свойствами, представлена пептидным остатком, который содержит компонент фосфатидной кислоты. Неполярной частью липида является двухцепочечный жирнокислый хвост. Разные липиды обладают разным жирнокислым составом. Для фосфатидилхолинов типичным является пальмитиновая, олеиновая и линоленовая кислоты, а для фосфатидилэтаноламина еще дополнительно присутствует арахидоновая кислота.
Биологические мембраны разных типов клеток различаются, как по химическому составу, так и по содержанию белков, гликопротеинов, липидов, а соответственно и рецепторов.
Поэтому каждый тип клеток строго индивидуален и эта особенность определяется, в основном, гликопротеинами.
Цепи гликопротеинов, выступающие из клеточной мембраны, участвуют в распознавании факторов внешней среды, а также в распознавании родственных клеток. Например, сперматозоид и яйцеклетка узнают друг друга по гликопротеинам, которые расположены на клеточной поверхности, они подходят друг к другу, как отдельный элемент целостной структуры.
Подобные явления наблюдаются в процессе дифференцировки тканей и в этом случае сходные по строению клетки с помощью распознающих участков плазмалеммы ориентируются относительно друг друга, обеспечивая этим процессов сцепление и образование тканей.
С процессом распознания связана и регуляция транспорта молекул и ионов сквозь мембрану, а также иммунологический ответ, в котором гликопротеины представлены антигенами.
В мембранах содержатся также специфические рецепторы, которые являются переносчиками электронов, преобразователями энергии, ферментные белки.
Белки участвуют в транспорте определенных молекул внутрь клетки или из нее, осуществляя связь клеточных мембран.
Все биологические мембраны представлены подвижными текучими структурами, поскольку молекулы липидов и белков не связаны между собой ковалентными связями и способны в быстром темпе перемещаться в плоскости мембраны