Биологиялық мембрана туралы жалпы түсінік

Биологиялық мембраналар- деп цитоплазманы және жасушаны құрайтын көптеген элементтерді шектейтін және каналшалардан, қыртыстардан, қуыстардан тұратын біріктірген жүйені қалыптастыратын бірнеше молекулярлық қабатты функционалды құрылымдарды атайды. Биологиялық мембраналар – табиғаттағы ең алғашқы және универсалды молекула үстілік құрылымдар. Олардың екі өлшеудегі ұзындығы қалындығынан едәуір жоғары. Бірақ, мембрананың қызмет атқару қабілеті үшін жауап беретін механизмдер оның қалыңдығымен байланысты.Биологиялық мембрананың құрылымын және қызметтерін зерттеу медицинада өте маңызды, себебі жасушадағы көптеген потологиялық процестер мембрананың қызметінің бұзылуымен тікелей байланысты. Мүшелер мен ұлпалардағы мембраналардың жалпы ауданы орасан зор көлемге дейін жетеді. Осыған байланысты адамның өмір сүруін қамтамасыз ететін, мембранада көптеген процестердің жүруі үшін жасушалар жеткілікті көлемде орналасады. Адам ағзасының мембраналарының жалпы ауданы – бірнеше жүз гектар. Биологиялық мембраналардың қалыңдығы 10 нм. жоғары болмайды, бірақ та оның құрамында негізгі молекулярлық элементтер /липидтер, ақуыздар/ көп болғандықтан олардың салмағы жасушаның салмағының жартысынан көбірек болады.Мембраналар тек қана жартылай өткізетін, пассивті қабықтар емес, олар жасушаның бүкіл маңызды қызметтеріне қатысады, олар бүкіл органеллалардың құрамына кіреді.

МЕМБРАНА ҚЫЗМЕТТЕРІ.Тірі жасушаның өмірсүруінде мембрана алуан түрлі қызмет атқарады. Барьерлік– қоршаған орта мен таңдамалы, реттелінетін, белсенсіз және белсенді зат алмасуды қамтамасыз етеді (селективті - таңдамалы; реттелінетін – заттар үшін мембрана өтімділігі жасуша жағдайына және геномға байланысты), яғни мембрана арқылы заттардың бос тасмалдануы үшін биомембраналық бөгеттің құрылуы. Кейбір заттар үшін биомембрана қиын бөгет туғызса, ал кей заттар ол арқылы жеңіл, сондай-ақ мембрананың құрылымына қарай тек белгілі бір бағытта ғана өтеді. Әртүрлі заттардың мембрана арқылы тасмалдану жылдамдығы бірдей емес. Биологиялық мембрананың барьерлік қызметі оның таңдамалылығымен байланысты. Мембраналар жасуша ішіндегі цитоплазмадағы компартменттерді құрайды. Жасушалық органоидтар – компартменттер ретінде қарастырылады.

Мембраналардың тосқауыл қасиеттері мен иондарды жасуша мен жасушааралық кеңістіктің арасындағы тепе-тең емес үйлестірілуі жасушаның ішіндегі реттеу процестері мен жасушалар арасында сигналдарды электр импульс түрінде өткізу қабілеттігінің негізіне жатады.

Матрицалық– мембранадағы ақуыздардың белгілі ретпен орналасуын, олардың бағытын, ұтымды әсерлесуін (мысалы, мембрана ферменттерінің әсерлесуін) қамтамасыз етеді. Олар электрондарды тасу ансамльдерін, энергияны жинақтау комплекстерін, жарықты рецепциялау, гормондармен және медиаторлармен реттеу комплекстерін құрайды.Жасушаның ішінде түрлі төмен- және жоғары молекулалық қосылыстар құрылады. Олар түрлі ферментативтік реакциялардың нәтижесінде пайда болады. Ферменттер өздері де жасушада құрылады. Кейбір жасушалық ферменттер трансмембраналық реакцияларды катализдейді /реагенттер мембрананың екі жағында орналасады немесе катализдік акт молекулалардың алмасуымен бірге жүреді/. Басқа ферменттер комплекстерді құрайды. Олар реакциялар тізбегін жүзеге асырады. Ферменттер мембрананың жазықтығында орналасқаннан процестердің нәтижелігі өседі. Кейбір ферменттер мембраналармен байланысқан субстраттармен әрекеттесіп, биомбраналардың биосинтезіне қатысады. Мембраналардың қатысуымен прокариотикалық ДНҚ репликациясы, ақуыздардың биосинтезі мен бөлінуі, биоэнергетикалық процестер және гормондық жауап процестері жүреді.

Механикалық – ішкі жасушалық құрылымдардың беріктігін, автономдығын қамтамасыз етеді. Яғни морфологиялық тұтастықтың және ішкі органоидтардың тұрақтылығы сақталады. Ол мембрананың механикалық құрылымына негізделген.

Энергетикалық– митохондрияның ішкі мембраналарында АТФ синтезі, хлоропласт мембранасында фотосинтездеу (өсімдіктерде). Жасушалың ашық жүйесінде ағып жатқан процестер, бір жағынан энергияны жұмсайды, бірақ та жасуша өзі энергияның қорландыруы мен өндіруіне қатысады. Жасуша химиялық энергияны жинайды да (АТФ түрінде), оны химиялық, электрлік, осмотикалық және механикалық жұмыстарға трансформациялайды. Биоэнергетикалық және биосинтездік функциялар зат алмасуымен байланысты.

Рецепторлық– механикалық, акустикалық, иіс сезу, жылу рецепциясы.