Строение и функции клеточных мембран.
1. Барьерная функция выражается в том, что мембрана участвует в создании концентрационных градиентов, препятствуя свободной диффузии. При этом мембрана принимает участие в механизмах электрогенеза. К ним относятся механизмы создания потенциала покоя, генерация потенциала действия, механизмы распространения биоэлектрических импульсов по однородной и неоднородной возбудимым структурам. 2. Регуляторная функция клеточной мембраны заключается в тонкой регуляции внутриклеточного содержимого и внутриклеточных реакций. 3. Преобразование внешних стимулов неэлектрической природы в электрические сигналы (в рецепторах). 4.Высвобождение нейромедиаторов в синаптических окончаниях. Толщина клеточных мембран 6—12 нм. Мембраны в основном состоят из липидов и белков, количество которых неодинаково у разных типов клеток. В настоящее время можно говорить о нескольких видах моделей клеточной мембраны, среди которых наибольшее распространение получила жидкостно-мозаичная модель. Согласно этой модели, мембрана представлена бислоем фосфолипидных молекул, ориентированных таким образом, что гидрофобные концы молекул находятся внутри бислоя, а гидрофильные направлены в водную фазу. Такая структура идеально подходит для образования раздела двух фаз: вне- и внутриклеточной. В фосфолипидный бислой погружены глобулярные белки. Мембранные белки «плавают» в липидном бислое, словно острова в океане. В мембранах присутствуют несколько тысяч различных белков: структурные, переносчики, ферменты и другие. Эти белки выполняют различные функции, в том числе рецепторную, ферментативную, образуют ионные каналы, являются мембранными насосами и переносчиками ионов и молекул. Предполагают, что между белковыми молекулами имеются поры, сквозь которые могут проходить гидрофильные вещества. Через клеточные мембраны могут диффундировать различные вещества, причем степень проницаемости (Р), т. е. способность клеточной мембраны пропускать эти вещества, зависит от разности концентраций диффундирующего вещества по обе стороны мембраны, его растворимости в липидах и свойств клеточной мембраны.
Транспорт веществ через биологические мембраны. Пассивный транспорт ионов.
Классификация. Различают: прямой и опосредованный транспорт. Прямой — без участия переносчиков, опосредованный — с их участием. Например, перенос глюкозы с участием переносчика. Опосредованный транспорт осуществляется с затратой энергии (активный транспорт) или без затраты энергии (облегченная диффузия). Прямой транспорт всегда идет по типу пассивного транспорта. Пассивный транспорт.Различают два его вида — простую диффузию и облегченную диффузию. Простая диффузия идет по химическому или электрохимическому градиенту. Например, в клетке натрия 14 ммоль, а в среде — 140 ммоль, в этом случае пассивный поток должен быть направлен в клетку. В живых системах этот вид транспорта используется ограниченно. Кислород, углекислый газ, вода, — они могут таким образом осуществлять переход из клетки в среду или наоборот. Важно, что для пассивной простой диффузии вещество должно быть жирорастворимым. В целом, затраты энергии на этот процесс не происходит, так как диффузия идет по градиенту. Облегченная диффузия проходит по двум вариантам — с участием переносчиков или при наличии специализированных каналов. В мембранах имеются специальные белки-переносчики, которые связываясь с переносимой молекулой, способствуют ее переносу по градиенту концентрации. Таким образом, затраты энергии не происходит, а путь через мембрану облегчается за счет наличия специфического переносчика. Ионные каналы — Ионы Nа+, К+, Са2+, Сl- проникают внутрь клетки и выходят наружу через специальные, заполненные жидкостью каналы. Размер каналов довольно мал (диаметр 0,5—0,7 нм). Каждый ионный канал имеет устье, селективный фильтр, ворота и механизм управления воротами. Часть каналов управляется за счет разности потенциалов на мембране (потенциал-зависимые ионные каналы) — для этого рядом с каналом имеется электрический сенсор, который в зависимости от величины мембранного потенциала либо открывает ворота каналов, либо держит их закрытыми. Второй вариант ионных каналов — рецепторуправляемые каналы: в этом случае ворота каналов управляются за счет рецептора, расположенного на поверхности мембраны: при взаимодействии медиатора с этим рецептором может происходить открытие ионных каналов.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 464; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!