Главная > Разное > Биология и квантовая механика
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

11.1. Узнавание клетками друг друга

В поверхностном слое клеточной мембраны заключены специальные механизмы узнавания клетками друг друга. Через поверхность клетки осуществляется образование клеточных агрегатов, восприятие специфических химических, физических и механических раздражений, обмен информацией между клетками.

Выступающие на поверхности клетки углеводные цепи, по-видимому, являются местами «узнавания», определяющими специфичность клеток, обусловленную их принадлежностью к определенной ткани, биологическому виду или индивидууму. Они ответственны за свойства узнавания, агрегации и адгезии. Если клетка одного млекопитающего попадает в органы другого, то она атакуется находящимися в составе плазмы крови антителами и лимфоцитами и уничтожается или отторгается.

Способность клеток узнавать друг друга проявляется при реагрегации диссоциированных клеток. Механически смешанные диспергированные

клетки губок двух разных видов сами собой собираются в скопления, состоящие из клеток только одного вида. Эта способность клеток пока еще не получила объяснения.

Нормальные клетки, находясь во взвешенном состоянии в питательном растворе, имеют сферическую форму и не делятся. Только прикрепившись к дну сосуда, они начинают делиться. При соприкосновении с другой клеткой движение в направлении контакта прекращается. Оказавшись в окружении других клеток, клетка останавливается и перестает делиться. У многих опухолевых клеток такое контактное торможение отсутствует.

Химическое определение состава некоторых узнающих участков поверхности зндоплазматической мембраны основано на использовании антисывороток. Они позволяют обнаружить антигенные свойства молекулярных комплексов, отделенных от поверхности клетки.

С помощью ферментов, расщепляющих белки (например, трипсин, см. п. 10.2), удается отделить от мембраны гликопротеины с гетеросахаридными цепями и убедиться в их способности к взаимодействию с антителами.

Было установлено, что гликопротеины и гликолипиды с выступающими на поверхности мембраны отдельными углеводными цепями входят в состав цитоплазматической мембраны, охватывающей непрерывным образом внутреннюю часть клетки — цитоплазму. Цитоплазмой называется полужидкое основное вещество клетки, находящееся в непосредственном соседстве с цитоплазматической мембраной.

Специфичность гликопротеинов и гликолипидов определяется размером и формой гетеросахаридных концевых цепей, окруженных водной средой с внешней стороны мембраны. Разные последовательности углеводных остатков и различные типы связи между ними создают большое многообразие гетеросахаридных цепей, даже если полисахарид состоит всего из нескольких типов углеводных остатков. Такое многообразие усиливается нековалентными взаимодействиями моносахаридных остатков с соседними гетеросахаридными белками. Эти взаимодействия приводят к образованию комплексов на поверхности мембраны и их кооперативному действию.

В межклеточном взаимодействии принимают участие весьма разнообразные силы. При зтом наряду с вандерваальсовыми и водородными существенное значение имеют электрические силы. Отрицательные заряды вносят карбоксильные группы сиаловой кислоты и фосфатные группы Интенсивность таких электрических взаимодействий зависит от концентрации ионов и значения pH вблизи клеточной мембраны.

Вследствие большой гетерогенности и островному (мозаичному) расположению гликопротеинов и гликолипидов распределение электрических зарядов на поверхности мембраны крайне неоднородно и при сближении клеток существенно сказывается на их ориентации. Не исключено, что при сближении клеток происходит такое перемещение заряженных групп, которое удерживает поверхности клеток в контактах на расстояниях вандерваальсовых радиусов.

На микрофотографиях обычно между мембранами соприкасающихся клеток виден просвет шириной от 100 до 200 А. По некоторым данным ионы кальция способствуют слипанию клеток. Возможно, что этот эффект связан с локальной поляризацией мембран.

Большой интерес представляют самостоятельные движения клеток, за которыми можно проследить с помощью растрового электронного микроскопа. Так, например, клетки соединительной ткани мыши — фибропласты, имеющие в питательной среде сферическую форму, опускаясь на стекло, расплываются на нем и начинают двигаться по поверхности стекла, образуя на переднем конце широкую пластинку [53]. В некоторых случаях мембраны движущихся по стеклу клеток совершают волнообразные движения.

До последнего времени молекулярный механизм таких движений, как и других изменений формы внешней клеточной мембраны (при делении, экзоцитозе и индоцитозе и т. д.), остается невыясненным. Возможно, эти движения обусловлены нитевидными и трубчатыми структурами, примыкающими к внутренней поверхности цитоплазматической мембраны. Некоторые исследователи предполагают, что эти структуры представляют собой сократительные элементы клетки.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление