Функции мембран клеток

Мембрана состоит из липидов, белков и углеводов (рис. 1.1.). Каждый тип мембран содержит специфический набор белков – рецепторов и ферментов; но основа любой мембраны – бимолекулярный слой липидов (липидный бислой), который во всякой мембране выполняет две главные функции: барьера для ионов и молекул, отделяющего клетку от окружающей среды, и разделяющего внутренний объем клетки на сравнительно изолированные «отсеки» (компартменты) и структурной основы (матрицы) для функционирования рецепторов и ферментов.

1) Мембранный барьер частично проницаем. В липидный бислой встроены многочисленные белковые молекулы и молекулярные комплексы, одни из которых обладают свойствами селективных (т.е. избирательных) каналов для ионов и молекул, а другие – насосов, способных активно перекачивать ионы через мембрану. Барьерные свойства мембран и работа мембранных насосов создают неравновесное распределение ионов между клеткой и внеклеточной средой, что лежит в основе процессов внутриклеточной регуляции и передачи сигналов в форме электрического импульса между клетками.

2) Вторая функция, общая для всех мембран – это функция «монтажной платы» или матрицы, на которой располагаются в определенном порядке белки и белковые ансамбли, образующие системы переноса электронов, запасания энергии в форме АТФ, регуляции внутриклеточных процессов гормонами, поступающими извне и внутриклеточными медиаторами, узнавания других клеток и чужеродных белков, рецепции света и механических воздействий и т.д.

3) Гибкая и эластичная пленка, которой по существу являются все мембраны, выполняет, кроме того, и определенную механическую функцию, сохраняя клетку целой при умеренных механических нагрузках и нарушениях осмотического равновесия между клеткой и окружающей средой.

Набор белков индивидуален для каждого типа мембран, что позволяет мембранам участвовать в выполнении самых разных функций в различных клетках и клеточных структурах (табл. 1.1.).

Таблица 1.1.

Некоторые функции мембранных структур клеток