Роль біологічних мембран в процесах збудження

Біологічні мембрани мають складну гетерогенну структуру. Нині загальноприйнятою вважають рідинно-мозаїчну модель будови біологічних мембран. У молекул ліпідів, розташованих у вигляді подвійного шару, полярні гідрофільні «головки» обернені до зовнішнього та внутрішнього боку мембран, а гідрофобні неполярні «хвости» - всередину. Тому, якщо поглянути зверху на мембрану, вона нагадуватиме мозаїку, створену полярними «головками» ліпідів і молекулами білків, розташованими поверхнево або перетинаючи мембрану.

Як відомо біологічні мембрани асиметричні. Явище асиметрії сприяє:

підтриманню вихідної форми клітини;

фіксації білкової орієнтації, що сприяє максимальному прояву їх активності (фермент, канал);

розпізнаванню антигенів;

регуляції в’язкості мембрани;

забезпеченню процесу виведення старих клітин.

Біологічні мембрани виконують різноманітні функції:

бар’єрна;

матрична;

механічна функція;

енергетична;

генерація та проведення біопотенціалів;

рецепторна функція;

адгезивна;

рухлива;

секреторна.

Сполуки, потрібні для життєдіяльності клітин, а також продукти обміну речовин перетинають мембрану за допомогою дифузії, пасивного чи активного транспорту.

Існує ще два механізми транспорту речовин через мембрани, які називаються ендоцитозом та екзоцитозом.

Біологічні мембрани беруть участь у процесах збудження. Їх участь у процесах збудження пояснює мембранна теорія збудження - мембрани всіх живих клітин у спокої поляризовані, тобто мають різний електричний потенціал зовнішньої і внутрішньої поверхонь. Ця різниця потенціалів між зовнішньою і внутрішньою поверхнями мембрани називається мембранним потенціалом спокою. При дії подразника на мембрану, вона де поляризується і виникає потенціал дії, тобто збудження.

Роль біологічних мембран у процесах збудження полягає у тому, що мембрани всіх живих клітин у спокої поляризовані, тобто мають різний електричний потенціал зовнішньої і внутрішньої поверхонь.

В нормально функціонуючій клітині, яка перебуває в стані спокою, завжди існує різниця потенціалів між цитоплазмою і оточуючим середовищем, яке називається потенціалом спокою. Виникнення потенціалу спокою пов'язано з нерівністю концентрації іонів всередині клітини і оточуючим середовищем та неоднаковою проникністю мембран для різних іонів.

Наявність іонної асиметрії і постійної електричної поляризації мембрани є основною передумовою, що забезпечує збудливість клітин, їх здатність миттєво переходити в активний стан під впливом подразників. Мембранний потенціал є тим запасом потенціальної електричної енергії, яка використовується для генерації електричних імпульсів, що забезпечують зв'язок, регуляцію і управління в організмі і служать елементом кодування інформації.

При дії на клітину подразника в ній відбуваються складні зміни в мікроструктурі, обміні речовин, концентрації іонів і виникає специфічна реакція, зумовлена електричним потенціалом, що називають потенціалом дії.

Поява в якій-небудь ділянці збудливої клітини потенціалу дії приводить до появи на мембрані «подовжньої» різниці потенціалів і появі електричних струмів між не збудженими і збудженими ділянками - струмів дії. Ці струми, у свою чергу, викликають в не збуджених ділянках аналогічні зміни проникності; ділянка збудження починає переміщатися по поверхні клітини. По мірі наростання подразнення, збудження починає поширюватися по всіх клітинах.

Подібні статті

Рослини – рятівники від радіації
Вплив рослин на організм людини Все живе на нашій планеті взаємно впливає один на одного. Тому вплив рослин на людський організм давно доведено. Серед судинних (вищих) рослин природної флори України й такі, введення яких в організм перед або під час ...

Розвиток хрящової тканини в онтогенезі безхвостих
З курсу загальної ембріології відомо, що в зиготі запрограмована можливість формування цілого організму. Першими розблоковуються гени, що зумовлюють здатність клітини до проліферації і регулюють загальний метаболізм клітин. В міру того, як ...