Глава 4. МЕМБРАНЫ. ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ

Мембранология как самостоятельная наука, изучающая строение, свойства, механизмы функционирования биологических мембран, сформировалась сравнительно недавно (1950-1970 гг.). Однако сам термин «мембрана» используется почти 150 лет для обозначения клеточной границы, служащей, с одной стороны, барьером между содержимым клетки и внешней средой, а с другой – полупроницаемой перегородкой, через которую могут проходить вода и растворенные в ней вещества.

Большинство функций организма (движение, рост, размножение, и метаболизм) зависят, прямо или косвенно от мембран. Биологическим мембранам принадлежит важная роль в структурной организации и функционировании клеток. Функции мембран чрезвычайно многообразны.

1. Ограничение и обособление клеток и органелл. Обособление клеток от межклеточной среды обеспечивается плазматической мембраной, защищающей клетки от механического и химического воздействия. Плазматическая мембрана обеспечивает также сохранение разности концентраций метаболитов и неорганических ионов между внутриклеточной и внешней средой.

2. Контролируемый транспорт метаболитов и ионов (избирательная проницаемость) определяет внутреннюю среду, что существенно для гомеостаза, т.е. поддержания постоянной концентрации метаболитов и неорганических ионов, и других физиологических параметров. Регулируемый и избирательный транспорт метаболитов и неорганических ионов через поры становится возможным благодаря обособлению клеток и органелл с помощью мембранных систем.

3. Восприятиевнеклеточных сигналов и их передача внутрь клетки, а также инициация сигналов.

4. Ферментативный катализ.В мембранах на границе между липидной и водной фазами локализованы ферменты, где происходят реакции с неполярными субстратами. В мембранах локализованы наиболее важные реакции энергетического обмена (окислительное фосфорилирование и фотосинтез).

5. Контактное взаимодействиес межклеточным матриксом и взаимодействие с другими клеткамипри слиянии клеток и образовании тканей.

6. Заякоривание цитоскелета,обеспечивающее поддержание формы клеток и органелл и клеточной подвижности.