ОБЩИЕ СВОЙСТВА БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН

Рис.Х.2. Ультрамикроскопическое строение клетки животных организмов (по Ченцову, 1999) 1 — ядро; 2 — плазмалемма; 3 — микроворсинки; 4 — агранулярная эндоплазматическая сеть; 5 — гранулярная эндоплазматическая сеть; 6 — аппарат Гольджи; 7 — центриоль и микротрубочки клеточного центра; 8 — митохондрии; 9 — цитоплазматические пузырьки; 10 — лизосомы; 11 — микрофиламенты; 12 — рибо­сомы; 13 — выделение гранул секрета

Биологические мембраны формируют клеточную оболочку и отграничивают от гиалоплазмы содержимое мембранных органо­идов. Благодаря существованию мембранных структур внутри клетки цитоплазма оказывается разделенной на множество функциональ­ных отсеков, в каждом из которых осуществляются определенные звенья метаболизма.

Общий принцип организации биомембран универсален, но мем­браны, отграничивающие разные органоиды, отличаются соста­вом формирующих их липидов и белков. Все мембраны клетки представляют собой тонкие (6—10 нм) пластины липопротеидной природы; они образованы липидами в комплексе с белками. На долю белков приходится 60%, липиды составляют 40%. Кроме того, в состав мембран входят углеводы (5—10%) (рис.Х.3).

Состав липидов в разных мембранах неодинаков. Например, плазматическая мембрана в отличие от мембран эндоплазматической сети и митохондрий обогащена холестерином.

Рис.Х.3. Схема строения клеточной мембраны

Мембраны различаются и набором белковых молекул. Часть бел­ков как бы пронизывает мембраны, их называют интегральными белками. Существуют также белки, частично встроенные в мемб­рану, — полу интегральные, и примембранные, не встроенные в билипидный слой, а прилегающие к нему либо со стороны гиалоплазмы, либо с внешней стороны. По функциональной роли бел­ки мембран разделяются на белки-ферменты, белки-переносчики, рецепторные и структурные белки.

Углеводы мембран находятся не в свободном виде: они связаны с молекулами липидов или белков и называются соответственно гликолипидами и гликопротеидами. Количество их в мембранах обыч­но невелико.

Как бы ни было велико различие мембран по количеству и составу их липидов, белков и углеводов, они обладают рядом об­щих свойств, определяемых их основной структурой. Все мембра­ны являются барьерными структурами, резко ограничивающими свободную диффузию веществ между цитоплазмой и средой, с одной стороны, и между гиалоплазмой и содержимым мембран­ных органелл, с другой. Особенность каждой мембраны определя­ется спецификой белковых компонентов, основная часть которых представляет собой ферментные системы. Большую роль в функ­ционировании мембран играют гликолипиды и гликопротеиды надмембранного слоя.