Клітинна мембрана та її біологічна роль

На сьогодні для більшості людей не секрет, що мембрани є ключовою ланкою в регуляції біохімічних процесів у клітині. Завдяки біологічних мембран підтримується внутрішній гомеостаз всередині клітини. Клітинна мембрана високоізберательно регулює швидкість проникнення різноманітних біологічних сполук в клітку, а також вихід з неї ферментів і переносників. Крім того, ця структура має складний біологічний комплекс, який забезпечує сприйняття, трансформацію, а також передачу інформації із зовнішнього середовища всередину клітини.

Клітинна мембрана являє собою структуру, яка обмежує клітини і внутрішньоклітинні органели (лізосоми, мітохондрії, комплекс Гольджи і т.п.). Кожна клітина є цілісною системою мембран, побудованих з канальців, мішечків і цистерн. Біологічна мембрана - тонкі пластини (60-70%) липопротеидной і глікопротеідной природи. Слід звернути увагу, що бактеріальні та рослинні клітини на відміну від тварин нездатні змінювати свою форму, так як вони оточені щільною клітинною стінкою. Клітинна мембрана рослинних організмом складається з полісахаридів, бактерій з моносахаридів, аминосахаров, ліпідів і амінокислот.

Будова клітинної мембрани.

Основними компонентами клітинних мембран є ліпіди (60-70%) - фосфатидилхолін, фосфатидилетаноламін, сфінгомієлін і холестерол. Холестерин надає біологічних мембран жорсткість, тому мембрани з невеликою концентрацією холестеролу більш еластичні. Білки мембран представлені ліпопротеїдними і глікопротеїдними комплексами (30-35%). Клітинна мембрана в невеликій кількості також містить вуглеводи у складі глікопротеїдів, гликолипидов, а також гликозамингликанов (5-10%). До складу клітинних оболонок входять і мінорні сполуки (нуклеїнові кислоти, антиоксиданти, неорганічні іони, коферменти і т.д.). Плазматичні мембрани тісно пов`язані і складають єдине ціле з внутрішньоклітинними мембранами ендоплазматичної мережі (ретикулум). До складу ретикулума входять гранулярні і агранулярного мембрани ендоплазматичної мережі, які поділяють внутрішній простір клітини на безліч відсіків. Це має величезне значення в процесі регуляції внутрішньоклітинного транспортування речовин і течії обмінних процесів.

Функції клітинної мембрани.

Клітинні мембрани забезпечують бар`єрну функцію, яка проявляється у вигляді виборчого, регульованого обміну речовин з навколишнім середовищем. Завдяки виборчої проникності всередину клітини можуть потрапляти речовини тільки певного розміру.

Транспортна функція біомембран забезпечує перенесення поживних речовин всередину клітини і видалення кінцевих метаболітів з неї. Клітинна мембрана беруть участь у підтримці оптимального рН. Ті сполуки, які нездатні перетнути біліпідний шар, вони проникають за допомогою специфічних білків-переносників, а також шляхом ендоцитозу. До пасивних видам транспрорта речовин всередину клітини можна віднести дифузію. Активний транспорт речовин здійснюється за участю калієво-натрієвого насоса.

Матрична функція мембран зумовлена певним взаєморозташуванням та орієнтацією мембранних білків. Значну роль у забезпеченні механічної функції мають клітинні стінки, а у тварин - міжклітинний речовина. Рецепторная функція здійснюється завдяки наявності спеціальних білків, які локалізуються на клітинній мембрані.

Ферментативна функція біологічних мембран пов`язана з мембранними білками, а також ферментами. Наприклад, плазматичні мембрани епітеліоцитів (Епітеліальні клітини кишечника) містять травні ензими.