Функции мембраны

Общие: механическая; защитная; отграничение внутренней среды; сохранение гомеостаза; обмен веществ; питание: фагоцитоз, пиноцитоз, эндоцитоз; выделение (секреция) экзоцитоз; ферментативная - ферменты груп-пы фосфатаз (щелочная фосфатаза, АТФ-аза) расщепляют вещества, которые затем проникают внутрь клетки; рецепторная; участвует в формировании межклеточных контактов и различного рода специфических выпячиваний цитоплазмы (микроворсинок, ресничек, жгутиков).

Специфические: биологические мембраны миелиновых клеток - обладают электроизоляционными свойствами; биологические мембраны нерв-ных клеток - генерируют нервный импульс; биологические мембраны хлоро-пластов - участвуют в преобра-зовании световой энергии в энер-гию химических связей; биологические мембраны мито-хондрий - участвуют в преобразо-вании энергии биологического окисления в химическую энергию макроэргических связей.

Проницаемость биологических мембран играет важную роль для осморегуляции, гомеостаза, генерации и проведения нервного импульса. Перенос веществ регулируется гормонами, медиаторами и др. веществами. Например, стероидные гормоны (инсулин) увеличивают проницаемость биологических мембран эритроцитов, мышечных, жировых клеток. Биологические мембраны проницаемы для низкомолекулярных жирорастворимых соединений - глицерина, спиртов, мочевины.

Транспорт веществ через мембрану бывает:

1. Пассивным, не требующим затрат энергии. К нему относятся диффузия, осмос и облегчённая диффузия.

- диффузия – перемещение молекул по диффузионному градиенту, т.е. из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией. Скорость диффузии зависит от размера молекулы и её растворимости в жирах;

- облегчённая диффузия – с помощью молекул-переносчиков. Внутри таких молекул могут быть особые каналы, пропускающие вещества только определенного типа (н-р, поступление глюкозы в эритроциты);

- осмос – это диффузия воды через полупроницаемые мембраны.

2. Активным – осуществляется с затратами энергии против градиента концентрации, это однонаправленное движение. К этой группе относятся эндоцитоз, экзоцитоз и работа натрий-калиевых насосов:

- экзоцитоз – это выведение веществ из клетки;

-эндоцитоз – это поступление веществ в клетку. При этом плазматическая мембрана образует впячивания или выросты, которые затем отшнуровываются, превращаются в пузырьки или вакуоли. Различают два типа эндоцитоза:

а) фагоцитоз – поглощение твёрдых частиц. Фагоцитоз был открыт русским ученым И.И. Мечниковым. Способность захватывать и переваривать частицы лежит в основе питания примитивных организмов, В процессе эволюции эта способность постепенно перешла к отдельным специализированным клеткам, вначале пищеварительным, а затем - к особым клеткам соединительной ткани. У человека и млекопитающих фагоцитами являются нейтрофилы или макрофаги крови.

б) пиноцитоз – поглощение жидкого материала. К нему способны лейкоциты, клетки зародыша, клетки печени и некоторые клетки почек, участвующие в водно-солевом обмене.

- работа натрий – калиевых насосов – направлена на поддержание в клетке высокой концентрации ионов калия и низкую концентрацию ионов натрия.

Рис. 2. Эндоцитоз