Роль состава мембран в устойчивости клеток

Оценить
(0 голоса)

Большую роль в адаптации организмов играют клеточные мембраны. Характерная их черта — способность к структурным изменениям, которые могут переключать клетку из одного метаболического состояния в другое. Мембраны определяют активность и чувствительность рецепторов, а также через свои перестройки влияют на изменение метаболизма клеток.

Свойства мембран во многом обусловлены взаимодействием белковых компонентов с липидным матриксом, обеспечивающим вязкость мембран. Количественные соотношения разных типов липидов и их жирно-кислотный состав определяют стабильность и устойчивость мембран. Уровень подвижности углеводородных цепей в липидах важен и для функционирования ферментных систем и рецепторов, обеспечения проницаемости мембран.

Для большинства растений зафиксировано увеличение доли ненасыщенных жирных кислот при снижении температуры, что придает мембранам повышенную текучесть, препятствуя повреждению растений холодом и морозом. Вообще экстремальные температуры приводят к избыточному затвердению или разжижению жирных кислот (при повышении температуры увеличивается доля тугоплавких насыщенных жирных кислот, а при переохлаждении — наоборот) и в некоторых случаях это определяет термоустойчивость клеток.

Клетки способны адаптивно изменять состав жирных кислот в липидах и соотношение липидных фракций в ответ на изменение условий среды. Это может достигаться разными пулями: изменением скорости их синтеза и распада, изменением подбора включаемых в мембрану жирных кислот, разной активностью ферментов, катализирующих образование двойных связей (J1. Г. Косулина и др., 1993). В целом гибкость мембран определяется составом и количеством ненасыщенных жирных кислот, а также наличием белков с высокой подвижностью. Благодаря своей эластичности мембраны сохраняют способность к обратимому сокращению и набуханию в широком диапазоне действия факторов.

Биохимическая адаптация клеток растений. Сохранение клеточного гомеостаза при постоянных изменениях условий окружающей среды определяется адаптивными возможностями клеток. Процессы биохимической адаптации выполняют в клетке следующие функции: 1) поддержание структурной целостности макромолекул при их функционировании в специфических условиях;

2)   достаточное снабжение клетки «энергетической валютой» (АТФ), восстановителями и предшественниками для синтеза белков и нуклеиновых кислот; 3) поддержание систем, регулирующих метаболизм в соответствии с потребностями организма и их изменениями при изменении условий среды.

Основные направления адаптации клетки, связанные с макромолекулами, следующие (по J1. Г. Косули ной и др., 1993): 1) изменение количества или типов макромолекул, имеющихся в клетке;

2)   регулирование функциональной активности макромолекул;

3)   изменение среды, позволяющее защитить макромолекулы от действия неблагоприятных факторов. Комбинация этих механизмов позволяет настраивать клеточный метаболизм так, чтобы организм имел возможность непрерывно получать необходимые продукты и энергию. В целом качественный и количественный состав белков организма определяется его геномом, а интенсивность их синтеза — условиями среды (рис. 4.1). При этом состояние ферментных систем и изменение концентрации субстратов и продуктов реакций регулируют расходование и синтез белков клетки. Синтез ряда белков часто ограничивается репрессированием участков генома или усиливается в результате индукции или дерепрессии, вызванных повышением активности клетки или повреждающим воздействием. Изменение активности ферментов, а также усиление их синтеза могут быть вызваны усилением расщепления (и расходования) веществ при изменении концентрации продуктов обмена и условий существования.

Повреждающие факторы различно действуют на ферменты
Приспособительный рост синтеза белков и увеличение их содержания
Общие вопросы устойчивости растений
Для надежности систем организма большое значение имеет компартментация
Стрессовые реакции растений

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

© 2017 www.eco-rasteniya.ru. Все права защищены.