Клітинна мембрана у кого вона є. Функції клітинної мембрани. Яку функцію виконує у клітині плазматична мембрана

Клітинна мембрана називається плазмалемою або плазматичною мембраною. Головні функції клітинної мембрани - підтримання цілісності клітини та здійснення взаємозв'язку із зовнішнім середовищем.

Будова

Клітинні мембрани складаються з ліпопротеїнових (жиробілкових) структур і мають товщину 10 нм. Стінки мембран утворені ліпідами трьох класів:

• фосфоліпідами - сполуками фосфору та жирів;
• гліколіпідами - сполуками ліпідів та вуглеводів;
• холестеролом (холестерином) – жирним спиртом.

Ці речовини утворюють рідинно-мозаїчну структуру, що складається з трьох шарів. Фосфоліпіди формують два зовнішні шари. Вони мають гідрофільну голівку, від якої відходять два гідрофобні хвостики. Хвостики повернуті всередину структури, утворюючи внутрішній шар. При вбудовуванні холестеролу в хвостики фосфоліпідів мембрана набуває жорсткості.

Рис. 1. Будова мембрани.

Між фосфоліпідами вбудовані гліколіпіди, що виконують рецепторну функцію, та білки двох видів:

• периферичні (Зовнішні, поверхневі) - знаходяться на ліпідній поверхні, не проникаючи вглиб мембрани;
• інтегральні - вбудовані на різні рівні, які можуть пронизувати всю мембрану, тільки внутрішній або зовнішній ліпідний шар;

Всі білки відрізняються за своєю структурою та виконують різні функції. Наприклад, глобулярні білкові сполуки мають гідрофобно-гідрофільну структуру та виконують транспортну функцію.

ТОП-4 статтіякі читають разом з цією

Рис. 2. Види мембранних білків.

Плазмалемма – текуча структура, т.к. ліпіди не пов'язані між собою, а просто вишикувані в щільні ряди. Завдяки цій властивості мембрана може змінювати конфігурацію, бути рухомою та еластичною, а також здійснювати транспорт речовин.

Функції

Які функції виконує клітинна мембрана:

• бар'єрну - Відокремлює вміст клітини від зовнішнього середовища;
• транспортну - регулює обмін речовин;
• ферментативну - Здійснює ферментативні реакції;
• рецепторну - Розпізнає зовнішні стимули.

Найбільш важливою функцією є транспортування речовин при метаболізмі. У клітину із зовнішнього середовища постійно потрапляють рідкі та тверді речовини. Зовні виходять продукти обміну. Усі речовини проходять через клітинну мембрану. Транспорт відбувається декількома шляхами, які описані у таблиці.

Рис. 3. Ендоцитоз та екзоцитоз.

Активний транспорт молекул речовин (натрій-калієвий насос) здійснюється за допомогою білкових структур, вбудованих у мембрану, і потребує витрати енергії у вигляді АТФ.

Що ми дізналися?

Розглянули основні функції мембрани та способи транспортування речовин у клітину та назад. Мембрана – ліпопротеїнова структура, що складається з трьох шарів. Відсутність міцних зв'язків між ліпідами забезпечує пластичність мембрани та дозволяє здійснювати транспорт речовин. Плазмалемма надає клітині форму, захищає її від зовнішнього впливу, здійснює взаємозв'язок із навколишнім середовищем.

Тест на тему

Оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.7. Усього отримано оцінок: 212.

Для розуміння процесів, що забезпечують існування електричних потенціалів у живих клітинах, насамперед потрібно представляти будову клітинної мембрани та її властивості.

В даний час найбільшим визнанням користується рідинно-мозаїчна модель мембрани, запропонована С. Сінгером і Г. Ніколсоном в 1972 р. Основу мембрани становить подвійний шар фосфоліпідів (бішар), гідрофобні фрагменти молекули якого занурені в товщу мембрани, а полярні гідрофільні тобто. у навколишнє водне середовище (рис. 2.9).

Мембранні білки локалізовані на поверхні мембрани або можуть бути впроваджені на різну глибину гідрофобну зону. Деякі білки пронизують мембрану наскрізь, і різні гідрофільні групи одного й того ж білка виявляються по обидва боки клітинної мембрани. Білки, виявлені в плазматичній мембрані, грають дуже важливу роль: вони беруть участь в утворенні іонних каналів, відіграють роль мембранних насосів та переносників різних речовин, а також можуть виконувати рецепторну функцію.

Основні функції клітинної мембрани: бар'єрна, транспортна, регуляторна, каталітична.

Бар'єрна функція полягає в обмеженні дифузії через мембрану розчинних у воді сполук, що необхідно для захисту клітин від чужорідних, токсичних речовин та збереження всередині клітин відносного постійного вмісту різних речовин. Так, клітинна мембрана може уповільнити дифузію різних речовин у 100000-10000000 разів.

Рис. 2.9.

Зображено глобулярні інтегральні білки, занурені в ліпідний бішар. Частина білків є іонними каналами, інші (глікопротеїни) містять олігосахаридні бічні ланцюги, що беруть участь у впізнанні клітинами один одного і міжклітинної тканини. Молекули холестеролу впритул примикають до фосфоліпідних голівок і фіксують прилеглі ділянки «хвостів». Внутрішні ділянки хвостів молекули фосфоліпідів не обмежені у своєму русі та відповідальні за плинність мембрани (Bretscher, 1985)

У мембрані розташовуються канали, якими проникають іони. Канали бувають потенціалзалежними та потенційно незалежними. Потенціалзалежні каналивідкриваються при зміні різниці потенціалів, а потенціалнезалежні(гормонрегульовані) відкриваються при взаємодії рецепторів з речовинами. Канали можуть бути відчинені або закриті завдяки воротам. У мембрану вбудовано два види воріт: активаційні(у глибині каналу) та інактиваційні(На поверхні каналу). Ворота можуть бути в одному з трьох станів:

• відкритий стан (відкриті обидва види воріт);
• закритий стан (закрито активаційні ворота);
• інактиваційний стан (закрито інактиваційні ворота). Інший характерною особливістю мембран є здатність здійснювати вибіркове перенесення неорганічних іонів, поживних речовин, а також різних продуктів обміну. Розрізняють системи пасивного та активного перенесення (транспорту) речовин. Пасивнийтранспорт здійснюється через іонні канали за допомогою або без допомоги білків-переносників, а його рушійною силою є різниця електрохімічних потенціалів іонів між внутрішньо- та позаклітинним простором. Вибірковість іонних каналів визначається його геометричними параметрами та хімічною природою груп, що вистилають стінки каналу та його гирло.

В даний час найбільш добре вивчені канали, що мають виборчу проникність для іонів Na + , К + , Са 2+ , а також для води (так звані аквапорини). Діаметр іонних каналів за оцінками різних досліджень становить 0,5-0,7 нм. Пропускна здатність каналів може змінюватися, через один іонний канал може проходити 107 - 108 іонів в секунду.

Активнийтранспорт відбувається з витратою енергії та здійснюється так званими іонними насосами. Іонні насоси - це молекулярні білкові структури, вбудовані в мембрану та здійснюють перенесення іонів у бік вищого електрохімічного потенціалу.

Робота насосів здійснюється за рахунок енергії гідролізу АТФ. В даний час добре вивчені Na + /K + - АТФаза, Са 2+ - АТФаза, Н + - АТФаза, Н + /К + - АТФаза, Mg 2+ - АТФаза, які забезпечують переміщення відповідно іонів Na + , К + , Са 2+ , Н + , Mg 2+ ізольовано або сполучено (Na + і К + ; Н + і К +). Молекулярний механізм активного транспорту остаточно не з'ясований.

Має товщину 8-12 нм, тому розглянути в світловий мікроскоп неможливо. Будова мембрани вивчають з допомогою електронного мікроскопа.

Плазматична мембрана утворена двома шарами ліпідів – біліпідним шаром, або бислоем. Кожна молекула складається з гідрофільної голівки та гідрофобного хвоста, причому в біологічних мембранах ліпіди розташовані назовні головками, хвостами всередину.

У біліпідний шар занурені численні молекули білків. Одні з них знаходяться на поверхні мембрани (зовнішньої чи внутрішньої), інші пронизують мембрану.

Функції плазматичної мембрани

Мембрана захищає вміст клітин від пошкоджень, підтримує форму клітини, вибірково пропускає необхідні речовини всередину клітини і виводить продукти обміну, а також забезпечує зв'язок клітин між собою.

Бар'єрну, відмежувальну функцію мембрани забезпечує подвійний шар ліпідів. Він не дає вмісту клітини розтікатися, змішуватися з навколишнім середовищем або міжклітинною рідиною і перешкоджає проникненню в клітину небезпечних речовин.

Ряд найважливіших функцій цитоплазматичної мембрани здійснюється за рахунок занурених до неї білків. За допомогою білків-рецепторів може приймати різні подразнення на свою поверхню. Транспортні білки утворюють найтонші канали, якими всередину клітини і з неї проходять іони калію, кальцію та інші іони малого діаметра. Білки-ферменти забезпечують процеси життєдіяльності у самій клітині.

Великі харчові частинки, які не здатні пройти через тонкі мембранні канали, потрапляють усередину клітини шляхом фагоцитозу або піноцитозу. Загальна назва цих процесів – ендоцитоз.

Як відбувається ендоцитоз - проникнення великих харчових частинок у клітину

Харчова частка стикається із зовнішньою мембраною клітини, і в цьому місці утворюється вп'ячування. Потім частка, оточена мембраною, потрапляє всередину клітини, утворюється травна вакуоль, і всередину пухирця, що утворився, проникають травні ферменти.

Лейкоцити крові, здатні захоплювати та перетравлювати чужорідні бактерії, називаються фагоцитами.

У разі піноцитозу вп'ячування мембрани захоплюються не тверді частинки, а крапельки рідини з розчиненими в ній речовинами. Цей механізм є одним із основних шляхів проникнення речовин у клітину.

Клітини рослин, покриті поверх мембрани твердим шаром клітинної стінки, не здатні до фагоцитозу.

Процес, зворотний до ендоцитозу, – екзоцитоз. Синтезовані у клітині речовини (наприклад, гормони) упаковуються в мембранні бульбашки, підходять до мембрани, вбудовуються у ній, і вміст бульбашки викидається з клітини. Таким чином, клітина може позбавлятися і від непотрібних продуктів обміну.

Короткий опис:

Сазонов В.Ф. 1_1 Будова клітинної мембрани [Електронний ресурс]// Кінезіолог, 2009-2018: [сайт]. Дата поновлення: 06.02.2018..__.201_). _Описано будову та функціонування клітинної мембрани (синоніми: плазмалема, плазмолема, біомембрана, клітинна оболонка, зовнішня клітинна оболонка, мембрана клітини, цитоплазматична мембрана). Ці початкові відомості необхідні як цитології, так розуміння процесів нервової діяльності: нервового порушення, гальмування, роботи синапсів і сенсорних рецепторів.

Клітинна мембрана (плазм алема чи плазм пролема)

Визначення поняття

Клітинна мембрана (синоніми: плазмалема, плазмолема, цитоплазматична мембрана, біомембрана) - це потрійна ліпопротеїнова (тобто "жиро-білкова") оболонка, що відокремлює клітину від навколишнього середовища і здійснює керований обмін і зв'язок між клітиною та навколишнім середовищем.

Головне в цьому визначенні - не те, що мембрана відокремлює клітину від середовища, а саме те, що вона з'єднує клітини з навколишнім середовищем. Мембрана – це активна структура клітини вона постійно працює.

Біологічна мембрана – це ультратонка бімолекулярна плівка фосфоліпідів, інкрустована білками та полісахаридами. Ця клітинна структура є основою бар'єрних, механічних і матричних властивостей живого організму (Антонов В.Ф., 1996).

Образне уявлення про мембрану

Мені клітинна мембрана представляється як гратчастого паркану з безліччю дверей у ньому, який оточує якусь територію. Будь-яка дрібна живність може через цей паркан вільно пересуватися туди й назад. Але більші відвідувачі можуть входити лише через двері, та й то не всякі. У різних відвідувачів ключі тільки від своїх дверей і через чужі двері вони проходити не можуть. Так ось через цей паркан постійно йдуть потоки відвідувачів туди і назад, тому що головна функція мембрани-огорож подвійна: відокремлювати територію від навколишнього простору і в той же час з'єднувати її з навколишнім простором. Для цього і існує в паркані безліч отворів та дверей. !

Властивості мембрани

1. Проникність.

2. Напівпроникність (часткова проникність).

3. Виборча (синонім: селективна) проникність.

4. Активна проникність (синонім: активний транспорт).

5. Керована проникність.

Як бачимо, основна властивість мембрани - це її проникність по відношенню до різних речовин.

6. Фагоцитоц та піноцитоз.

7. Екзоцитоз.

8. Наявність електричних та хімічних потенціалів, точніше різниці потенціалів між внутрішньою та зовнішньою сторонами мембрани. Образно можна сказати, що "мембрана перетворює клітину на "електричну батарейку" за допомогою управління іонними потоками". Подробиці: .

9. Зміни електричного та хімічного потенціалу.

10. Подразливість. Спеціальні молекулярні рецептори, що знаходяться на мембрані, можуть з'єднуватися з сигнальними (керуючими) речовинами, внаслідок чого може змінюватися стан мембрани та всієї клітини. Молекулярні рецептори запускають біохімічні реакції у відповідь з'єднання з ними лігандів (керуючих речовин). Важливо, що сигнальна речовина впливає на рецептор зовні, а зміни продовжуються усередині клітини. Виходить, що мембрана передала інформацію із навколишнього середовища у внутрішнє середовище клітини.

11. Каталітична ферментативна активність. Ферменти можуть бути вбудовані в мембрану або пов'язані з її поверхнею (як усередині, так і зовні клітини), і вони здійснюють свою ферментативну діяльність.

12. Зміна форми поверхні та її площі. Це дозволяє мембрані утворювати вирости назовні або, навпаки, вп'ячувати всередину клітини.

13. Здатність утворювати контакти з іншими клітинними мембранами.

14. Адгезія – здатність прилипати до твердих поверхонь.

Короткий перелік властивостей мембрани

• Проникність.
• Ендоцитоз, екзоцитоз, трансцитоз.
• Потенціали.
• Подразливість.
• Ферментна активність.
• Контакти.
• Адгезія.

Функції мембрани

1. Неповна ізоляція внутрішнього вмісту зовнішнього середовища.

2. Головне у роботі клітинної мембрани - це обмін різними речовинами між клітиною та міжклітинним середовищем. Цьому служить така властивість мембрани як проникність. Крім того, мембрана регулює цей обмін за рахунок того, що регулює свою проникність.

3. Ще одна важлива функція мембрани створення різниці хімічних та електричних потенціалів між її внутрішньою та зовнішньою сторонами. За рахунок цього всередині клітина має негативний електричний потенціал.

4. Через мембрану здійснюється також інформаційний обмін між клітиною та навколишнім її середовищем. Спеціальні молекулярні рецептори, розташовані на мембрані, можуть зв'язуватися з керуючими речовинами (гормонами, медіаторами, модуляторами) і запускати в клітині біохімічні реакції, що призводять до різних змін у роботі клітини або її структурах.

Відео:Будова мембрани клітини

Відеолекція:Детально про будову мембрани та транспорт

Будова мембрани

Клітинна мембрана має універсальне тришарове будову. Її серединний жировий шар є суцільним, а верхній і нижній білкові шари покривають його як мозаїки з окремих білкових ділянок. Жировий шар є основою, що забезпечує відокремлення клітини від навколишнього середовища, що ізолює її від навколишнього середовища. Сам собою він дуже погано пропускає водорозчинні речовини, але легко пропускає жиророзчинні. Тому проникність мембрани для водорозчинних речовин (наприклад, іонів) доводиться забезпечувати спеціальними білковими структурами - і .

Нижче представлені мікрофотографії реальних клітинних мембран контактуючих клітин, отримані за допомогою електронного мікроскопа, а також схематичний малюнок, що показує тришаровість мембрани та мозаїчність її білкових шарів. Щоб збільшити зображення, натисніть на нього.

Окреме зображення внутрішнього ліпідного (жирового) шару клітинної мембрани, пронизаного вбудованими інтегральними білками. Верхній та нижній білкові шари видалені, щоб не заважати розгляду ліпідного подвійного шару

Малюнок вище: Неповне схематичне зображення клітинної мембрани (клітинної оболонки), наведене у Вікіпедії.

Врахуйте, що зовнішній та внутрішній білкові шари тут з мембрани знято, щоб нам краще було видно центральний жировий подвійний ліпідний шар. У реальній клітинній мембрані зверху та знизу по жировій плівочці (дрібні кульки на малюнку) плавають великі білкові "острова", і мембрана виходить більш товстою, тришаровою: білок-жир-білок . Тож вона насправді схожа на сендвіч із двох білкових " шматків хліба " з жирним шаром " олії " посередині, тобто. має тришарову будову, а не двошарову.

На цьому малюнку маленькі блакитні і білі кульки відповідають гідрофільним (змочується) "головкам" ліпідів, а приєднані до них "ниточки" - гідрофобним (несмачуваним) "хвостам". З білків показані лише інтегральні наскрізні мембранні білки (червоні глобули та жовті спіралі). Жовті овальні точки всередині мембрани – це молекули холестеролу Жовто-зелені ланцюжки бусинок на зовнішній стороні мембрани – ланцюжки олігосахаридів, що формують глікоколікс. Глікокалікс - це як би вуглеводний ("цукровий") "пушок" на мембрані, утворений довгими вуглеводно-білковими молекулами, що стирчать з неї.

Жива - це маленький «білково-жировий мішечок», заповнений напіврідким желеподібним вмістом, який пронизаний плівками та трубочками.

Стінки цього мішечка утворені подвійною жировою (ліпідною) плівочкою, обліпленою зсередини та зовні білками – клітинною мембраною. Тому кажуть, що мембрана має тришарова будова : білки-жири-білки. Усередині клітини також є безліч подібних жирових мембран, які поділяють її внутрішній простір на відсіки. Такими ж мембранами оточені клітинні органели: ядро, мітохондрії, хлоропласти. Так що мембрана – це універсальна молекулярна структура, властива всім клітинам та всім живим організмам.

Зліва – вже не реальна, а штучна модель шматочка біологічної мембрани: це миттєвий знімок жирового фосфоліпідного бісла (тобто подвійного шару) у процесі його молекулярно-динамічного моделювання. Показано розрахунковий осередок моделі - 96 молекул ФГ ( фосфатиділ холина) та 2304 молекули води, всього 20544 атомів.

Справа - наочна модель одиночної молекули того самого ліпіду, з яких збирається мембранний ліпідний бислой. Вгорі у нього гідрофільна (водолюбна) голівка, а знизу - два гідрофобні (бояться води) хвостики. У цього ліпіду є проста назва: 1-стероїл-2-докозагексаєноіл-Sn-гліцеро-3-фосфатидилхолін (18:0/22:6(n-3)cis ФГ), але вам немає потреби його запам'ятовувати, якщо ви тільки не плануєте довести свого викладача до непритомності глибиною своїх знань.

Можна дати і більш точне наукове визначення клітини:

– це обмежена активною мембраною, упорядкована, структурована неоднорідна система біополімерів, що беруть участь у єдиній сукупності обмінних, енергетичних та інформаційних процесів, а також здійснюють підтримку та відтворення всієї системи загалом.

Усередині клітина також пронизана мембранами, а між мембранами знаходиться не вода, а в'язкий гель/золь щільності, що змінюється. Тому взаємодіючі молекули в клітині не плавають вільно, як у пробірці з водним розчином, а в основному сидять (іммобілізовані) на полімерних структурах цитоскелету або внутрішньоклітинних мембран. І хімічні реакції тому проходять усередині клітини майже як у твердому тілі, а чи не в рідині. Зовнішня мембрана, що оточує клітину, також обліплена ферментами та молекулярними рецепторами, що робить її дуже активною частиною клітини.

Клітинна мембрана (плазмалема, плазмолема) - це активна оболонка, що відокремлює клітину від навколишнього середовища і що зв'язує її із навколишнім середовищем. © Сазонов В.Ф., 2016.

З цього визначення мембрани випливає, що вона не просто обмежує клітину, а активно працює, пов'язуючи її з навколишнім середовищем.

Жир, з якого складаються мембрани - особливий, тому його молекули прийнято називати не просто жиром, а «ліпідами», «фосфоліпідами», «сфінголіпідами». Мембранна плівочка є подвійною, тобто вона складається з двох плівочок, що злиплися один з одним. Тому в підручниках пишуть, що основа клітинної мембрани складається з двох ліпідних шарів (або " бислоя", тобто. подвійного шару). У кожного окремо взятого ліпідного шару одна сторона може змочуватися водою, а інша - не може.

Мембрана бактерій

Оболонка прокаріотичної клітини грамнегативних бактерій складається з кількох шарів, показаних на малюнку нижче.
Шари оболонки грамнегативних бактерій:
1. Внутрішня тришарова цитоплазматична мембрана, яка стикається з цитоплазмою.
2. Клітинна стінка, що складається з муреїну.
3. Зовнішня тришарова цитоплазматична мембрана, яка має таку саму систему ліпідів з білковими комплексами, як і внутрішня мембрана.
Спілкування грамнегативних бактеріальних клітин із зовнішнім світом через таку складну триступінчасту структуру не дає їм переваги у виживанні за суворих умов порівняно з грампозитивними бактеріями, що мають менш потужну оболонку. Вони так само погано переносять високі температури, підвищену кислотність та перепади тиску.

Відеолекція:Плазматична мембрана. О.В. Шеваль, к.б.н.

Відеолекція:Мембрана як клітинна межа. А. Іляскін

Важливість іонних каналів мембрани

Легко зрозуміти, що через мембранну жирову плівку можуть проникати у клітину лише жиророзчинні речовини. Це жири, спирти, гази.Наприклад, в еритроцитах прямо через мембрану легко проходять всередину та назовні кисень та вуглекислий газ. А ось вода та водорозчинні речовини (наприклад, іони) просто так через мембрану не можуть пройти всередину будь-якої клітини. Це означає, що їм потрібні спеціальні отвори. Але якщо просто зробити отвір у жировій плівці, воно відразу затягнеться назад. Що ж робити? Вихід у природі було знайдено: треба зробити спеціальні білкові транспортні структури та протягнути їх крізь мембрану. Саме так і виходять канали для пропускання не розчинних у жирі речовин – іонні канали мембрани клітини.

Отже, для надання своїй мембрані додаткових властивостей проникності для полярних молекул (іонів та води) клітина синтезує в цитоплазмі спеціальні білки, які потім вбудовуються в мембрану. Вони бувають двох типів: білки-транспортери (наприклад, транспортні АТФази) та білки-каналоформери (Утворювачі каналів). Ці білки вбудовуються в подвійний жировий шар мембрани і формують транспортні структури як транспортерів чи вигляді іонних каналів . Через ці транспортні структури тепер можуть проходити різні водорозчинні речовини, які інакше проходити крізь жирову мембранну плівку що неспроможні.

Взагалі вбудовані в мембрану білки ще називаються інтегральними, Саме тому що вони як би включаються до складу мембрани і пронизують її наскрізь. Інші білки, не інтегральні, утворюють хіба що острова, «плаваючі» на поверхні мембрани: або з її зовнішньої поверхні, або з внутрішньої. Адже всім відомо, що жир є гарним мастилом і ковзати по ньому виходить легко!

Висновки

1. В цілому, мембрана виходить тришаровою:

1) зовнішній шар із білкових «островів»,

2) жирове двошарове «море» (ліпідний бішар), тобто. подвійна ліпідна плівка,

3) внутрішній шар із білкових «островів».

Але є ще пухкий зовнішній шар - глікокалікс, який утворюють глікопротеїни, що стирчать з мембрани. Вони є молекулярними рецепторами, із якими зв'язуються сигнальні керуючі речовини.

2. У мембрану вбудовані спеціальні білкові структури, що забезпечують її протиціння для іонів або інших речовин. Не слід забувати, що у деяких місцях жирове море пронизане інтегральними білками наскрізь. І саме інтегральні білки утворюють спеціальні транспортні структури клітинної мембрани (див. розділ 1_2 Транспортні механізми мембрани). Через них речовини потрапляють усередину клітини, а також виводяться із клітини назовні.

3. З будь-якої сторони мембрани (зовнішньої та внутрішньої), а також усередині мембрани можуть розташовуватися білки-ферменти, які впливають і на стан самої мембрани і життя всієї клітини.

Так що мембрана клітини - це активна мінлива структура, яка активно працює на користь всієї клітини та пов'язує її з навколишнім світом, а не просто є "захисною оболонкою". Це найважливіше, що треба знати про клітинну мембрану.

У медицині мембранні білки найчастіше використовуються як “мішені” для лікарських засобів. Як такі мішені виступають рецептори, іонні канали, ферменти, транспортні системи. Останнім часом, крім мембрани мішенню для лікарських речовин, стають також гени, заховані в клітинному ядрі.

Відео:Введення у біофізику клітинної мембрани: Структура мембран 1 (Владимиров Ю.А.)

Відео:Історія, будова та функції клітинної мембрани: Структура мембран 2 (Володимиров Ю.А.)

© 2010-2018 Сазонов В.Ф., © 2010-2016 kineziolog.bodhy.

Функції зовнішньої мембрани клітини

Характеристики функцій коротко перераховані у таблиці:

Призначення дифузійних мембран

Основне призначення супердифузійних мембран для покрівлі є забезпечення захисту від проникнення внутрішньої та зовнішньої вологи всередину теплоізоляційного шару. Джерелами цієї вологи можуть бути внутрішні випари та атмосферні опади. Крім цього, розташована в покрівельному покритті дифузійна мембрана забезпечує ефективні умови відведення вже накопиченої в силу тих чи інших причин вологи. Супердифузійну мембрану можна з повною впевненістю назвати однією з найважливіших складових теплоізоляційного контуру, тому що вона опосередковано сприяє зниженню втрат теплової енергії. Бережливий господар власного будинку, який розуміється на економії, ніколи не буде роздумувати про необхідність або відсутність такої при прийнятті рішення про купівлю та подальшу установку дифузійної мембрани. Тим більше, що вартість цього матеріалу на сучасному ринку будівельним матеріалом можна з упевненістю назвати суто символічною.

Властивості біологічних мембран

1.
Здатність до самозбирання
після
руйнівних впливів. Ця властивість
визначається фізико-хімічними
особливостями фосфоліпідних молекул,
які у водному розчині збираються
разом так, що гідрофільні кінці
молекул розвертаються назовні, а
гідрофобні – всередину. У вже готові
фосфоліпідні шари можуть вбудовуватися
білки

Здатність до самоскладання має
важливе значення на клітинному рівні

2. Напівпроникність
(виборчість у пропущенні іонів
та молекул). Забезпечує підтримку
сталості іонної та молекулярної
складу у клітці.

3. Плинність
мембран.
Мембрани не є жорсткими структурами,
вони постійно флюктують за рахунок
обертальних та коливальних рухів
молекул ліпідів та білків. Це забезпечує
велику швидкість протікання ферментативних
та інших хімічних процесів у мембранах.

4. Фрагменти
мембран не мають вільних кінців,
тому що замикаються у бульбашки.

Що таке супердифузійні мембрани

Дифузійна мембрана – це спеціальний матеріал, що має дво-, три- або навіть чотиришарову структуру, основу якого становить неткане полотно. Дифузійні мембрани застосовують для захисту шару, що утеплює, від проникнення в його товщу випарів. Також, дифузійні мембрани є чудовим захистом від води та вітру. При створенні даху, що в повному обсязі відповідає всім сучасним вимогам, кожен забудовник обов'язково зіткнеться з таким поняттям, як «покрівельний пиріг». Для того щоб дах виконував всі покладені на неї функції протягом усього терміну експлуатації, крім основного покрівельного покриття, необхідно використовувати деякі додаткові матеріали, до яких відносяться супердифузійні мембрани. Супердифузійні мембрани можна використовувати при створенні покрівельного пирога у будь-якій кліматичній зоні нашої країни. Роль цього додаткового шару надзвичайно важлива, тому його присутність дозволяє знизити силу несприятливих впливів, викликаних екстремальними погодними умовами, а також нівелювати недоліки і помилки, що виникли в ході неправильного монтажу покрівлі.

Будова клітинної мембрани

Клітинна мембрана містить вуглеводи, які покривають її, як глікокаліксу. Це надмембранна структура, що виконує бар'єрну функцію. Білки, розташовані тут, перебувають у вільному стані. Незв'язані протеїни беруть участь у ферментативних реакціях, забезпечуючи позаклітинне розщеплення речовин.

Білки цитоплазматичної мембрани є глікопротеїнами. За хімічним складом виділяють протеїни, включені в ліпідний шар повністю (на всьому протязі) – інтегральні білки. Також периферичні, що не досягають однієї з поверхонь плазмолеми.

Перші функціонують як рецептори, зв'язуючись із нейромедіаторами, гормонами та іншими речовинами. Вставні білки необхідні для побудови іонних каналів, через які здійснюється транспорт іонів, гідрофільних субстратів. Другі є ферментами, що каталізують внутрішньоклітинні реакції.

Переваги використання супердифузійних мембран

Господар приватного будинку, який вирішив використовувати в конструкції покрівельного пирога супердифузійні мембрани, порівняно з домовласниками, які використовують традиційні технології, отримає низку незаперечних переваг, серед яких основними можна назвати такі:

• Використання супердифузійних мембран дозволяє одній плівці замінити дві, такі як гідро- та вітрозахист. Наявність мембрани допускає зведення конструкції без вентиляційного зазору.
• Укладання супердифузійних мембран дозволяється безпосередньо на поверхню будь-якого покриття, що дозволяє укладати теплоізоляцію більш товстим шаром порівняно з традиційними технологіями. Як результат, власник будинку отримує посилену теплоізоляцію.
• Використання супердифузійних мембран дозволяє продовжити термін експлуатації утеплювального матеріалу та дерев'яних конструкцій покрівлі. При цьому дерев'яні елементи даху можуть бути встановлені без попередньої обробки спеціальними хімічними складами.
• Застосування супердифузійних мембран у ході створення покрівельного пирога значно скорочує час проведення монтажних робіт та пов'язаних із ними витрат.

Основні властивості плазматичної мембрани

Ліпідний бислой перешкоджає проникненню води. Ліпіди – гідрофобні сполуки, представлені у клітині фосфоліпідами. Фосфатна група звернена назовні і складається з двох шарів: зовнішнього, направленого у позаклітинне середовище, та внутрішнього, що відмежовує внутрішньоклітинний вміст.

Водорозчинні ділянки звуться гідрофільних головок. Ділянки з жирною кислотою спрямовані всередину клітини, як гідрофобних хвостів. Гідрофобна частина взаємодіє із сусідніми ліпідами, що забезпечує прикріплення їх один до одного. Подвійний шар має вибіркову проникність на різних ділянках.

Так, у середині мембрана непроникна для глюкози та сечовини, тут вільно проходять гідрофобні речовини: діоксид вуглецю, кисень, алкоголь

Важливе значення має холестерол, вміст останнього визначає в'язкість плазмолеми