Строение плазматической мембраны.

Согласно жидкостно-мозаичная модели, мембрана представлена бислоем фосфолипидных молекул. При этом гидрофобные концы молекул находятся внутри бислоя, а гидрофильные направлены в водную фазу, что способствует для образования раздела двух фаз: вне – и внутриклеточной. В фосфолипидном бислое интегрированы глобулярные белки, полярные участки которых образуют гидрофильную поверхность в водной фазе. Эти интегрированные белки выполняют различные функции:

1. Ионные каналы – транспортируют вещества внутрь клетки и обратно.

2. Выступают как переносчики определенных молекул через мембрану.

3. Являются ферментами и катализируют ассоциированные с мембраной реакции.

4. Выполняют адгезивную роль, связывая цитоскелет с внеклеточным матриксом.

5. Служат в качестве мембранных рецепторов для получения и преобразования химических сигналов из внешней среды.

6. Идентифицируют вещества, вступающие в контакт с мембраной клетки.

Общее представление о структуре и функциях ионных каналов.

Ионные каналы – особые образования в мембране клетки, представляющие собой олигомерные (состоящие из нескольких субъединиц) белки. Центральным образованием канала является молекула белка, которая пронизывает мембрану таким образом, что в ее гидрофильном центре формируется канал-пора, через которую в клетку способны проникать соединения, диаметр которых не превышает диаметра поры (обычно- это ионы).

Вокруг главной субъединицы канала располагается система из нескольких субъединиц, которые формируют участки для взаимодействия с мембранными регуляторными белками, различными медиаторами, а также фармакологически активными веществами.

Классификация ионных каналов по их функциям:

1) по количеству ионов, для которых канал проницаем, каналы делят на селективные (проницаемы только для одного вида ионов) и неселективные (проницаемы для нескольких видов ионов). Селективные по характеру ионов, которые они пропускают на Na⁺, Ca⁺⁺, Cl^-, K⁺-каналы;

2) по способу регуляции делятся на потенциалзависимые (электровозбудимые, потенциалуправляемые), потенциалнезависимые (хемовозбудимые, лиганд-рецептор -зависимые, хемоуправляемые) и механовозбудимые (механоуправляемые).

Потенциалзависимые каналы реагируют на изменение потенциала мембраны клетки, и при достижении потенциалом определенной величины, канал переходит в активное состояние, начиная пропускать ионы по их градиенту концентрации.

Потенциалнезависимые каналы реагируют не на изменение мембранного потенциала, а на взаимодействие рецепторов, с которыми они взаимосвязаны, и их лигандов. Так, Cl^--каналы связаны с рецепторами g-аминомасляной кислоты и при взаимодействии этих рецепторов с ней они активируются и обеспечивают ток ионов хлора в клетку, вызывая ее гиперполяризацию и снижение возбудимости.

Состояние проницаемости механовозбудимыех каналов изменяется при механических воздействиях на мембрану, вызывающих нарушение структурной упаковки молекул в мембране и ее растяжение. Эти каналы широко представлены в цитоплазматической мембране механорецепторов сосудов, внутренних органов, кожи, ППМ и ГМ.