Синапатичне з'єднання

Це ділянки контактів двох клітин спеціалізованих для односторонньої передачі збудження або гальмування від одного елементу до іншого. Цей тип з'єднань характерний для клітин нервової системи.

Мембрани клітини.

Основною структурною одиницею всіх клітинних мембран є біологічна мембрана.

Структурно-хімічна характеристика біологічних мембран.

Всі біологічні мембрани клітини є тонкі (6-10 нм) пласти ліпопротеїдної природи. Основними хімічними компонентами клітинних мембран є ліпіди (близько 40%) і білки (близько 60%); крім того, в багатьох мембранах виявлені вуглеводи (5-10%).

Ліпіди складають велику групу органічних речовин, що володіють поганою розчинністю у воді (гідрофобність) і хорошою розчинністю в органічних розчинниках і жирах (ліпофільність). Основними представниками ліпідів, які входять до складу клітинних мембран є фосфоліпіди (гліцерофосфати), сфінголіпіди і із стероїдних ліпідів - холестерин.

Характерним для ліпідів мембран є розподіл їх молекули на дві функціонально різні частини:

1) гідрофобна - неполярна, така, що не несе заряд, яка складається з жирних кислот (хвости);

2) гідрофільна - полярна, така, що несе заряд (головки).

Мембранні білки також характеризуються тим, що їх молекула в більшості випадків складається з двох частин:

1) полярною - багатою амінокислотами, що несуть заряд;

2) неполярною - що містить нейтральні амінокислоти (гліцин, аланін, валін і лейцин).

По розташуванню в ліпідних шарах мембрани молекули білка діляться на: 1) інтегральні - це ті ж неполярні білки, ділянки яких занурені в ліпідну частину мембрани;

2) напівінтегральні - білки частково вбудовані в мембрану.

4. примембранні (периферичні, адсорбовані) - білки, не вбудовані в мембрану.

По біологічній ролі білки мембран підрозділяються на:

1) білки - ферменти;

2) білки - переносники;

3) рецепторні білки;

4) структурні білки.

Вуглеводи входять до складу мембрани не у вільному стані, а в комплексі з білками (глікопротеїди) або з ліпідами (гліколіпіди). Їх кількість в мембрані як правило дуже мала.

Будова біологічної мембрани.

Вивчення морфо-біохімічної організації біологічної мембрани почалося ще в першій половині ХХ в. на об’єктах, дуже зручних для цієї мети, - так званих «тінях» еритроцитів.

По мірі накопичення даних в 1935 р. Данієлі і Даусон запропонували першу, так звану модель «бутерброда» організації мембрани

Суть теорії полягала в тому, що основу мембрани складає подвійний шар ліпідних молекул, звернених один до одного гідрофобними ділянками, а зовнішню і внутрішню поверхні біліпідного шаруючи, утворені гідрофільними ділянками молекул, покриті суцільними шарами білка. Ця умоглядна модель отримала морфологічне підтвердження перших ультраструктурних дослідженнях.

Проте в подальших цитофізіологічних дослідженнях було отримано велику кількість фактів, важко зрозумілих з позиції цієї моделі. Зокрема, аналіз проблеми трансмембранного транспорту показав, що мембрана, мабуть, набагато лабільні і динамічні, ніж це витікає з моделі «бутерброда», і вельми вагомим аргументом проти тришарової моделі була термодинамічна нестійкість такого роду системи. Адже гідрофільні компоненти ліпідного шару виявляються ізольованими від водної фази суцільним шаром гідрофільних білкових молекул. Така система вимагає для підтримки своєї структури значних витрат енергії.

У зв'язку з цим стало розповсюджуватися уявлення про те, що при побудові складної білково-ліпідної системи мембран в живій природі повинен бути використаний вигідніший термодинамічний принцип, а саме принцип гідрофобний-гідрофільних взаємодій. Виходячи з цього принципу, було запропоновано безліч моделей біологічної мембрани. Найбільш універсальною виявилася так звана рідинно-мозаїчна модель, якою і користуються в даний час.