С помощью, каких механизмов клетки "узнают" друг друга?

Клетки способны вступать во взаимодействия, образуя межклеточные контакты, в которых основная роль принадлежит клеточной мембране.

По функциональному значению для клетки выделяют следующие разновидности контактов: плотные замыкающие (изолирующие), механические, химические и синаптические.

Плотный замыкающий контакт, образующийся в результате слияния участков плазмолемм или интегральных белков мембран двух соседних клеток, может иметь значительную протяженность. Назначение контакта — простое механическое соединение клеток. Область контакта непроницаема для макромолекул и ионов и поэтому выполняет роль функционального барьера.

К механическим контактам относятся простой — сближение клеток на 15 нм (эпителий кожи — 20 нм); пальцевидное соединение и более сложно организованная десмосома протяженностью 0,5 мкм, характеризующаяся высокой электронной плотностью. Если в первых двух из них взаимодействуют только наружные слои клеточной оболочки (гликокаликс), то в области десмосомы между мембранами соседних клеток из гли-кокаликса формируется центральная пластинка, связанная с мембранами контактирующих клеток системой поперечных фибрилл, ориентированных от мембраны в матрикс клетки.

Химический контакт (щелевидный контакт, или нексус) имеет протяженность 0,5—3 мкм; при этом плазматические мембраны соседних клеток разделены промежутком 2—3 мкм. Щелевидный контакт, так же как и плотный, образован «слипанием» интегральных белков мембран контактирующих клеток; пропускает вещества, в основном низкомолекулярные (мелкие молекулы) и ионы, из клетки в клетку. В сердечной мышце при помощи нексусов передается потенциал действия.

Синаптический контакт — область соединения нервного волокна и эффекторной клетки, разделенных синаптической щелью; осуществляет одностороннюю передачу возбуждения или торможения. Тип контакта характерен для нервных клеток (мозг), для нервных окончаний с эффекторной клеткой (нервно-мышечные, нервно-эпителиальные синапсы).

Согласно модели Сингера— Николсона, фосфолипиды образуют двойной прерывистый слой. В этот слой включены белки, полярные группы которых сохраняют контакт с водной фазой. Некоторые белки пронизывают мембрану насквозь, другие погружены в липидный бислой наполовину и имеют форму ос-спирали. Часть белков связана друг с другом; другие, подобно гидратированным ионам, в большей или меньшей степени окружены липидами. Распределены белки неравномерно: на внутренней поверхности мембраны их больше. Одни из них являются ионными каналами, другие (например, гликопротеины) содержат боковые цепи гликозаминогликанов, участвующие в узнавании клетками друг друга и в межклеточных взаимодействиях.

Распределение фосфолипидов также неоднородно: холинсодержащие расположены в основном на наружной стороне мембраны, а содержащие аминогруппу — на внутренней. Внутренние участки хвостов молекул фосфолипидов не ограничены в своем движении и ответственны за текучесть мембраны.

В том или ином количестве в мембране присутствует холестерол, молекулы которого вплотную примыкают к головкам фосфолипидов и фиксируют прилегающие к ним участки «хвостов». Мембрана содержит также воду и неорганические компоненты.

Гликокаликс. Поверхность мембраны покрыта гликокал иксом — трехмерной сетью нитей гликозаминогликанов, соединенных между собой при помощи кальциевых мостиков. Гликокаликс обеспечивает механическую прочность мембраны, участвует в межклеточных взаимодействиях, рецепции, иммунологическом дифференцировании, разделяет молекулы веществ, контактирующих с клеткой, по величине и заряду. В состав глико-каликса входят ферментные транспортные системы и специальные олиго-пептиды типа адгезинов. Вследствие этого гликокаликс выполняет роль спе циального клеточного барьера, на уровне которого происходит узнавание клеткой «свой—чужой» и регулируется проницаемость различных веществ.