Функції біологічних мембран

Виділяють такі основні функції біологічних мембран:

бар’єрна функція (забезпечує селективний, регульований, пасивний і активний обмін речовин клітини з оточуючим середовищем (селективний -означає вибірковий: одні речовини переносяться через біологічні мембрани, інші - ні; регульований - проникність мембрани для певних речовин змінюється залежно від функціонального стану клітини; активний - перенесення проти градієнту концентрації); завдяки напівпроникності забезпечується селективний транспорт і розподіл іонів між клітиною та середовищем);

матрична функція (забезпечує взаємне розташування та орієнтацію мембранних білків, їх оптимальну взаємодію);

механічна функція (забезпечує міцність та автономність клітини і внутрішньоклітинних структур);

енергетична функція (забезпечує синтез АТФ на внутрішніх мембранах мітохондрій, фотосинтез вуглеводів у мембранах хлоропластів);

генерація та проведення біопотенціалів (включає канали, насоси та обмінники, забезпечує транспорт іонів);

рецепторна функція (механічна, акустична, зорова, хімічна, терморецепція);

адгезивна (забезпечує міжклітинні взаємодії);

рухлива (забезпечує процес руху клітин);

секреторна (забезпечує процес екзо- та ендоцитозу) та ін.

Біологічним мембранам властива і ферментативна активність: вони містять деякі ферменти, які беруть участь у регуляції обміну речовин і перетворенні енергії. Мембранні білки - антитіла - здійснюють захисну функцію. Вони здатні зв'язувати антигени (мікроорганізми і речовини, які клітина сприймає як чужорідні), запобігаючи їхньому проникненню в клітину. Отже, плазматична мембрана є однією з ланок захисних реакцій організму.

У мембранах вбудовані також сигнальні білки, здатні у відповідь на дію різних факторів навколишнього середовища змінювати свою просторову структуру і таким чином передавати сигнали до клітини. Отже, біологічна мембрана забезпечує подразливість організмів (тобто, їхню здатність сприймати подразники і певним чином на них відповідати) і здійснює обмін інформацією між клітиною і навколишнім середовищем.

Важлива роль біологічних мембран і в процесах взаємоперетворення різних форм енергії: механічної, електричної (формування нервового імпульсу), хімічної (синтез сполук, багатих на енергію).

Призначення клітинних мембран: 1) механіко-просторова функція; 2) сенсорно-сигнальна; 3) трансформація енергії; 4) захисна.

. Механіко-просторова функція клітинних мембран полягає у забезпеченні захисту внутрішньоклітинного простору від механічного впливу чинників навколишнього середовища, підтримуванні сталості об’єму внутрішньоклітинного простору, оптимальної (згідно з призначенням клітини) форми і просторового розташування (орієнтації структурних елементів);

. сенсорно-сигнальна здійснюється завдяки наявності специфічних до дії медіаторних речовин рецепторів мембрани («клітина-мішень/гормон»), а також іонних каналів, які включені в клітинну систему збудливих клітин разом з чутливими рецепторами клітини - «сенсорами», що реагують на зміни напруження електричного поля в мембрані, сигнальні білки, наявність транспортних систем;

. трансформація енергії: а) для клітин тваринного походження - реакції окисного фосфорилювання, які відбуваються на внутрішніх мембранах мітохондрій; б) для клітин рослинного походження - фотосинтез (трансформація енергії квантів світла в енергію хімічних зв’язків);

. захисна функція: клітинні мембрани - це бар’єр з високо вибірковою проникністю, внаслідок наявності транспортної системи, яка контролює молекулярний та іонний склад внутрішньоклітинного середовища. Внутрішньоклітинні мембрани формують ендоплазматичний ретикулум -складна система внутрішньоклітинних каналів, утворених мембранами, та цистерн для транспорту речовин з клітини за її межі, також як сховище поживних речовин; комплекс Гольджі - наступна ланка ланцюга перетворення поживних речовин - скупчення пухирців, оточених мембраною, із подальшою модифікацією білків для секреції із клітини; лізосоми - особливі пухирці, які виконують гідролітичні функції щодо непотрібних білків, полісахаридів, ліпідів тощо.

Подібні статті

Характеристика електричної активності гіпокампу щурів на фоні довготривалого зооконфліктного стресу
З метою розкриття основних анатомо-фізіологічних особливостей гіпокампу та його ролі у підтриманні гомеостазу організму було досліджено та проаналізовано основні літературні джерела. В ході проведеного аналізу було встановлено, що гіп ...

Біологічний контроль збудників хвороб рослин
Актуальність. Протягом останнього часу в фітовірусологи, як і в інших молекулярно-біологічних дисциплінах, спостерігається значний інтерес до розвитку досліджень на популяційному та еколого-популяційному рівні, і ця тенденція є загальною для багатьох ...