Мембраны биологические (membrana оболочка, перепонка) - функционально активные поверхностные структуры толщиной в несколько молекулярных слоев, ограничивающие цитоплазму клетки и внутриклеточные органеллы, а также образующие единую внутриклеточную систему канальцев, складок, замкнутых областей. Имеются в клетках всех организмов; отсутствуют только у некоторыхрых вирусов. Имеют первостепенное значение для основных проявлений жизнедеятельности.

Мембранные структуры клетки представлены поверхностной (клеточная, или плазматическая) мембраной и внутриклеточными мембранами (митохондриальной, ядерной, лизосомной и др.). Толщина биологической мембраны составляет 7-10 нм, однако благодаря сравнительно плотной упаковке основных компонентов, а также большой общей площади клеточные мембраны составляют обычно более половины всей массы клетки (в пересчете на сухой вес). Биологические мембраны состоят в основном из белков, липидов, углеводов и воды.

Мембранные липиды - низкомолекулярные вещества. Основную часть липидов составляют полярные липиды. Они представлены главным образом фосфолипидами - фосфатидилхолином (лецитином) и фосфатидилэтанолами ном (кефалином). В животных клетках содержится значительное количество стеринов, преимущественно холестерина, играющего важную роль в этиологии гиперхолестеринемии, атеросклероза и др.

Углеводы мембран химически связаны либо с липидами (гликолипиды), либо с белками (гликопротеиды). Гликолипиды и гликопротеиды функционально чрезвычайно важны, поскольку часто определяют иммуноспецифичность клетки, ее способность к взаимодействию с гормонами, медиаторами, токсинами и др. 

Белковый состав биологических мембран исключительно разнообразен. Большинство мембран содержит белки с молекулярной массой от 25 ООО до 100 ООО дальтон и выше. Мембранные белки по биологической роли делят на три группы:

  • обладающие каталитической активностью (ферменты),
  • специфически связывающие те или иные вещества (рецепторные белки),
  • неактивные, или структурные, белки.

Число ферментов в клетке очень велико. Даже простейшая бактериальная клетка содержит по крайней мере около 100 различных ферментов. Многие ферменты могут функционировать только будучи связанными с мембраной. В мембранах ферменты распределены строго определенным образом и формируют ферментные комплексы.

Рецепторными называют белки, специфически связывающие низкомолекулярные вещества, например, ацетилхолин. Структурные мембранные белки лишены ферментативной активности. Их биологическая роль мало изучена. 

Структурную основу биологических мембран составляет фосфолипидный биомолекулярный слой (бислой), который выполняет функции барьера для ионов и водорастворимых молекул. Он содержит мембранные белки, гликолипиды и гликопротеиды. Белки мембран могут находиться на поверхности липидного бислоя, удерживаемые преимущественно электростатическими силами (периферические белки), либо проникать глубоко в липидный бислой или даже пронизывать его насквозь.

Основные, функции биологических мембран. Для клеток и субклеточных частиц биологических мембран выполняют роль механического осмотического и гидростатического барьера, ограничивающего их от внешнего пространства. В клетках животных необходимость в жесткой оболочке (клеточной стенке) отсутствует. Некоторую жесткость этим клеткам придает небольшой примембранный слой, а также белковые структуры цитоплазмы, примыкающие к внутренней поверхности плазматической мембраны. В зависимости от условий функционирования плазматическая мембрана может образовывать различного типа выросты и выпячивания. Это - микроворсинки, образующие щеточные каемки (например, в клетках эпителия кишечника и почек), микропики, различного рода псевдоподии и пластинчатые выступы. Одна из центральных функций биологических мембран - транспорт веществ через них и регуляция этого процесса. Она сопряжена с такими важнейшими биологическими явлениями, как:

  • постоянство внутриклеточного состава ионов,
  • возбуждение и проведение нервного импульса,
  • запасание и трансформация энергии,
  • процессы метаболизма и т. п. 

Электронный адрес для связи admin@vseobiology.ru

© 2015-2018 https://vseobiology.ru | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

Заказать реферат

^ Наверх