Молекулярная биология клетки: Учебно-методическое пособие по спецкурсу, страница 5

7. Двигательная. Все движения обеспечиваются взаимодействием белков актино-миозинового комплекса, тубулин-динеинового и тубулин-кинезинового. Сюда относится и реакция клетки на изменения в ее окружении, и амебовидное движение клетки, и движение ресничек и жгутиков, и сокращение всей поверхности или отдельных зон клетки. Сюда относятся и внутриклеточные движения: перемещение хромосом к экватору в метафазе, расхождение их к полюсам в анафазе, цитокинез в животных клетках, немышечные сокращения, внутриклеточный транспорт мембранных пузырьков, обеспечение движения цитоплазмы и другие функции белков в клетке.

Здесь мы, конечно же, не анализируем все многообразие функций белков на тканевом и организменном уровнях, что является задачей каждой биологической дисциплины в своем конкретном аспекте.

Таким образом, белки – это главные молекулы клетки, обеспечивающие реализацию генетической информации путем построения всех клеточных компонентов и контроля всех метаболических процессов в клетке.

1.2.3. Углеводы

Углеводы представляют собой очень гетерогенный класс органических соединений. Различают моно-, ди-, олиго- и полисахариды. Монозы и дисахариды – водорастворимые соединения, поэтому они вымываются при изготовлении постоянных цитологических препаратов. Однако полисахариды (целлюлоза и пектиновые вещества в оболочках, а крахмал – внутри растительных клеток, также как углеводсодержащие компоненты мембран животных клеток и гликоген) сохраняются в таких препаратах.

1.2.3.1. Строение углеводов

Главными характерными особенностями моносахаридов является сходство принципов химической организации и свойств, но, в то же время, – громадное их разнообразие, так как они различаются не только по составу (по числу атомов углерода: триозы, пентозы, гексозы, гептозы), но и по пространственной организации молекулы (разнообразные стереоизомеры). У полисахаридов (полимер, построенный часто из одинаковых мономеров, как например, гликоген, целлюлоза и крахмал – из глюкозы, но иногда содержащий и различные моносахариды) молекулы могут иметь как линейную, так и разветвленную структуру за счет образования связей между различными атомами углерода монозы (например, 1–6, 1–4 и т.д.).

1.2.3.2. Функции углеводов

Рассмотрим опять-таки только функции углеводов в клетке, а не на тканевом или организменном уровнях, причем суммарно функции всех типов углеводов вообще.

1. Энергетическая. Общеизвестно, что главным источником энергии в животном организме (а также для большинства бактерий, дрожжей и других организмов), используемым на втором, бескислородном этапе энергетического обмена (см. митохондрии), является глюкоза (гексоза). Эту же функцию выполняют и многие другие монозы, а также (после гидролиза) и дисахариды, олиго- и полисахариды.

2. Запасающая. Как в животном, так и в растительном организме в качестве энергетического материала запасаются различные полисахариды – крахмал, гликоген, инулин и другие.

3. Структурная функция имеет двойной аспект. Во-первых, такие пентозы, как рибоза и дезоксирибоза выполняют важную структурную функцию в построении молекул РНК и ДНК. Во-вторых, многочисленные полисахариды не только в чистом виде, но и в форме сложных молекул (протеогликанов, гликозаминогликанов и т. д.) играют чрезвычайно важную роль в обеспечении структуры всех типов клеток (начиная от бактерий и грибов и заканчивая растениями и животными), входя в состав их оболочек. В-третьих, за счет производных полисахаридов обеспечивается адгезия клеток – «склеивание» отдельных клеток многоклеточного организма в ткани и органы.

4. Участие в построении рецепторов, участие в построении антигенов, что важно для обеспечения иммунной и других функций клеток (см. выше). Важную роль играют гликолипиды и гликопротеиды, которые, например, обусловливают наличие системы групп крови А В О.

5. Метаболическая. Разнообразные монозы чрезвычайно важны для нормального протекания процесса фотосинтеза, для энергетических процессов, для взаимопревращений различных компонентов в клетке и даже для нейтрализации и выведения из организма некоторых ядовитых продуктов распада.