Физико – химические особенности клеточных мемебран

1. Избирательная (дифференциальная) проницаемость – поступление в клетку адекватного её потребностям количества и качества веществ

q Благодаря этому в клетке создаётся и поддерживается соответствующая концентрация ионов и осуществляются осмотические явления)

q Некоторые мембраны пропускают только молекулы растворителя, задерживая все молекулы или ионы растворённого вещества – полупроницаемость мембран

2. Наличие разности электрических потенциалов по обе стороны мембраны (электрического заряда)

3. Находится в постоянном волнообразном колебательном движении

4. Способность к самосборке после разрушающего воздействия определённой интенсивности – регенерация (репарация)

5. Мембраны разных типов клеток существенно различаются по химическому составу, содержанию белка, гликопротеинов и липидов

· Различают два типа мембран: плазматическую (плазмолемму) и внутреннюю (отличаются по химическому составу и свойствам)

Плазматическая мембрана

· характерна для всех клеток про - и эукариот (имеет толщину около 75 А⁰ )

· химический состав плазматической мембраны, покрывающий растительные и животные клетки, практически одинаков

· имеет ассиметричное строение: на наружной стороне её пасположены комплексы белков с углеводами (гликопротеины) и полисахаридов с липидами (гликолипиды) отсутствующие на цитоплазматической стороне)

· снаружи сплошным слоем покрыта полисахаридным комплексом из ветвящихся молеку полисахаридов, связанных с мембранными белками и липидами (гликопротеины и гликолипиды), который называется гликокаликс (надмембранный комплекс клеток животных)

Гликокаликс

q Находится в непосредственном контакте с внешней средой

q Характерной особенностью гликокаликса являетсявысокая скорость обновления составляющих его макромолекул, что обуславливает большую функциональную и филогенетическую (эволюционную) пластичность клеток и возможность генетического контроля адаптаций к условиям среды

Функции гликокаликса:

1. связь клетки с окружающей средой

2. антигенная (распознавание и сцепление клеток друг с другом, дифференцировка тканей, формирование иммунного ответа)

2. рецепторнвя (паолучение и преобразование химических сигналов из окружающей среды, комплемент с гормонами, рецепторы тканевой несовместимости)

q сахара, таким образом, могут функционировать как информационные молекулы аналогично белкам и нуклеиновым кислотам

3. адсорбция гидролитических ферментов микроворсинок тонкого кишечника и фагоцитоз пищевых комочков (пристеночное пищеварение)

4. создание отрицательного заряда на мембране (эритроциты), препятствующего их слипанию (агглютинации)

5. маркеры, придающие спецефичность и индивидуальность поверхности клеток

6. регуляция транспорта молекул

· имеет спецефический комплекс белков не идентичных с обеих сторон мембраны

Внутренниемембраны

· имеются только в эукариотических клетках

· не являются производными плазмолеммы

· значительно тоньше плазматической, т. к. содержат мало углеводов (не имеют гликокаликса)

· формируют клеточные органоиды - в этом состоит их главная функция

· симметричны по химическому составу и структуре

· имеет спецефические комплексы белков (отличные от белков плазмолеммы)

· занимают около 50% объёма клетки

Функции мембран

1. Определяет и поддерживает форму клетки (образуя в ряде случаев многочисленные выросты, мембрана значительно увеличивает площадь контакта со средой обитания)

2. Защищает клетку от механических воздействий и проникновения повреждающих биологических агентов (вирусов, бактерий и проч.) – защитный молекулярный барьер

3. Регулирует обмен веществ между клеткой и внешней средой

4. Участвует в формировании модификаций плазматической мембраны (микроворсинки, реснички жгутики, отростки нейронов и т. п.)

5. Компартаментальная - разделяет протопласт клетки на отдельные объёмные зоны (органоиды) - компартаменты, что даёт возможность осуществляться в одной клетке разным, часто противоположным, реакциям и препятствует смешиванию образующихся веществ (разделение клетки на отдельные участки с разной метаболической деятельностью - разделение катаболизма и анаболизма)

6. Разграничительная – ограничение содержимого клетки от окржающей среды, поддержание соответствующих концентраций ионов, химического состава и физико - химических свойств, характерных для живой клетки (гомеостаза)

7. Транспортная - перемещение различных веществ и ионов в клетку и из клетки (эндоцитоз, экзоцитоз, фагоцитоз, пиноцитоз)

8. Рецепторная – специфическое распознавание химических или физических факторов с помощью специальных структур гликокаликса (связывание воздействующего фактора с комплементарным рецептором гликокаликса, изменяющее структуру гликопротеида и запускание клеточного ответа)

9. Образование и поддержание разности электрических потенциалов на внешней и внутренней стороне плазмолеммы (электрический заряд)

10. Межклеточные контакты (взаимодействия), передача нервных импульсов

11. Субстрат для локализации специфических ферментных конвейеров и электронно-транспортных цепей - место протекания подавляющего количества метаболических реаций клетки

12. Носитель маркеров, придающих специфичность и индивидуальность клетке, способствующих «узнаванию» клетками друг друга

13. Определяет антигенные свойства, клеток и тканей

14. Энерготрансформирующая – участие в энергетических процессах пробразования энергии в ходе фотосинтеза, дыхания

15. Обуславливают физио-химические особенности и биологические свойства (функции) всех известных органелл)