Основні функції мембран

Вивчення функцій мембрани почнемо з плазматичної мембрани.

Плазматична мембрана, чи плазмолема (від грец. lemma — пластинка) обов’язковий компонент будь-якої клітини, обмежує клітину від зовнішнього середовища.

Вуглеводні ланцюги плазматичної мембрани утворюють глікокалікс — клітинну оболонку (стінку) — єдине надмембранне утворення тваринної клітини. Клітини прокаріот, грибів і рослин, мають більш щільні позаклітинні утворення — клітинні стінки (оболонки), що складаються з полівуглеводів (хітин, целюлоза).

Основні функції плазматичної мембрани співпадають з функціями всіх останніх мембран, але кожна з них має свою специфіку.

Плазматична мембрана, як і інші біологічні мембрани, має механічну, структурну і захисну функції, відокремлюючи клітину від зовнішнього середовища. Внутрішні мембрани забезпечують компартменталізацію клітини на окремі функціональні зони, на яких розміщуються ферменти біосинтетичних процесів.

Через плазматичну мембрану здійснюється транспорт речовин із клітини в клітину.

Рецепторна функція плазматичної мембрани — це одна з найважливіших функцій клітини. По всій плазмолемі розміщуються багаточисельні мембранні білки-рецептори. В утворенні рецепторного комплексу беруть участь вуглеводні компоненти мембранних глікопептидів і гліколіпідів. Функції рецепторів здійснюються в ліганд-зв’язуючих реакціях. Як уже відмічалось, рецептори беруть участь в специфічних ліганд-зв’язуючих реакціях. Це означає, що рецептор зв’язується з одним чи групою споріднених лігандів:

1) Частина рецепторних білків бере участь у полегшеному та активному транспорті речовин через плазматичну мембрану.

2) Через іншу частину мембранних рецепторів здійснюється регуляція обміну речовин в клітині.

3) Її подразливість.

4) Рухові реакції та ін.

Міжклітинні контакти. Одна з функцій плазматичної мембрани — участь в утворенні міжклітинних контактів. За їх допомогою утворюються клітинні ансамблі в тканинах, формоутворюючі процеси під час росту і розвитку багатоклітинних організмів.

Деталі структури міжклітинних контактів вивчені за допомогою електронного мікроскопа на зрізах, а також методом замороження та зкалювання (об’ємне представлення). Міжклітинні контакти поділяють на три функціональні категорії:

1. Адгезивні контакти, (від англ. adheasens — прилипання), які механічно скріпляють клітини: простий контакт, зубчатий контакт (замок), опоясуюча (стрічкова) десмосома, власне клітинна десмосома, напівдесмосома.

2. Замикаючі контакти, які не лише механічно зв’язують клітини, а й унеможливлюють проходження між ними молекул: щільний контакт, сегрований контакт.

3. Провідні контакти, які пропускають малі молекули з однієї клітини в іншу: хімічний синапс, щілинний контакт.

Контрольні питання:

1. На чому засновані властивості біомембран: текучість, рухливість, здатність до самозамикання?

2. Визначити джерела енергії транспорту речовин через мембрану: проста дифузія, полегшена дифузія, активний транспорт.

3. Який принцип будови білків визначає їх властивості?

4. Вказати структурну різницю цитоплазматичної мембрани від інших клітинних мембран.

5. Яка електронно-мікроскопічна картина сприяла помилковому уявленню про будову біомембран по типу подвійного «сендвічу» і які нові методичні засоби дозволили висунути правильну «мозаїчну теорію»?

Література: основна — 1-5; додаткова — 1-9, 11, 14, 15.