Мембрана

имеют пограничную мембрану – плазмалемму.
Плазмалемма играет роль полупроницаемого селективного барьера,

и
с одной стороны, отделяет цитоплазму от окружающей клетку среды,
а с другой – обеспечивает её связь с этой средой.

и из неё;
распознавание данной клеткой других клеток и межклеточного вещества,

прикрепление к ним;
установление межклеточных контактов и передача информации от одной клетки к другой;
взаимодействие с сигнальными молекулами (гормоны, медиаторы, цитокины) в связи с наличием на поверхности плазмалеммы специфических рецепторов к ним;
осуществление движения клетки благодаря связи плазмалеммы с сократимыми элементами цитоскелета.

Ф У Н

К Ц И И М Е М Б Р А Н Ы
 
Барьерная функция. Поверхностная мембрана отграничивает цитоплазму от межклеточной жидкости, а большинство внутриклеточных мембран – митохондрий, ядра, эндоплазматической сети – от цитоплазмы. Внутриклеточные мембраны – это полупроницаемые барьеры. Большинство из них свободно пропускают растворитель (воду), низкомолекулярные вещества и ионы. Для крупномолекулярных веществ клетка использует более сложные формы переноса (микровезикулярный, ионный обменник и др.).
Транспортная функция. Она связана с метаболизмом, возбуждением и проведением нервного импульса. Транспорт в клетку и из нее биологически активных веществ и в том числе – лекарственных препаратов.
Рецепторная функция. Биологические мембраны имеют набор молекулярных рецепторов, участвующих в специфическом узнавании химических и физических факторов, действующих на клетку.
Генерация электрических потенциалов. Нервная, мышечная и железистая ткани обладают возбудимостью и в ответ на воздействие внешней и внутренней среды способны генерировать электрический потенциал, в возникновении которого мембрана клеток этих тканей играет первостепенную роль.

от 7,5 до 10 нм.

зона бислоя липидных молекул; 3 — интегральные белки мембраны; 4

— полисахариды гликокаликса.

неполярных (гидрофобных) цепей жирных кислот и полярной (гидрофильной) головки.

В мембране

гидрофобные цепи обращены внутрь бислоя, а гидрофильные головки – кнаружи.

белковая макромолекула, образующая пару в двухслойной липидной мембране. В поре

имеются узкий селективный фильтр вблизи наружной поверхности мембраны и воротное устройство вблизи ее внутренней поверхности. Сенсор напряжения, расположенный в липидном слое, движется под влиянием внутримембранного поля и управляет открытием ворот

липидов
и белков
(гликопротеины и гликолипиды)

в липидном бислое за счет гидрофобных взаимодействий с молекулами липидов.

Белки обеспечивают специфические свойства мембраны и играют различную биологическую роль:
структурных молекул
ферментов
переносчиков
рецепторов.

Периферические белки обычно находятся вне липидного бислоя и непрочно связаны

с поверхностью мембраны.
Интегральные белки представляют собой белки, либо полностью (собственно интегральные белки), либо частично (полуинтегральные белки) погруженные в липидный бислой. Часть белков целиком пронизывает всю мембрану (трансмембранные белки); они обеспечивают каналы, через которые транспортируется мелкие водорастворимые молекулы и ионы по обе стороны мембраны.

мембран обладают латеральной подвижностью: белки могут перемещаться в плоскости мембран,

как бы «плавая» в толще липидного бислоя

липидами (гликолипиды), могут выступать за пределы наружной поверхности плазмолеммы, и

образуют основу гликокаликса, надмембранного слоя, который выявляется под электронным микроскопом в виде рыхлого слоя умеренной электронной плотности.

специфических молекул – рецепторов.

Рецепторы обеспечивают такие важные процессы в

жизнедеятельности клеток, как распознавание других клеток и межклеточного вещества, адгезивные взаимодействия, ответ на действие белковых гормонов, иммунный ответ и.т.д.

образовываться не самой клеткой, а лишь адсорбироваться в слое гликокаликса

клетку средой:
мембранный транспорт
Механизмы мембранного транспорта:
пассивная диффузия;
облегченная диффузия;
активный транспорт;
эндоцитоз

(пиноцитоз; фагоцитоз; рецепторно-опосредованный эндоцитоз);

энергии, так как перенос мелких водорастворимых молекул (кислород, углекислый газ,

вода) и части ионов осуществляется путем диффузии
Такой процесс малоспецифичен, и зависит от градиента концентрации транспортируемой молекулы.

перенос более крупных гидрофильных молекул, таких как молекулы глюкозы и

аминокислот. Этот процесс пассивный, но требует присутствия белков-переносчиков, обладающих специфичностью в отношении транспортируемых молекул.

белков-переносчиков против электрохимического градиента.
Для осуществления этого процесса необходимы затраты

энергии, которая высвобождается за счет расщепления АТФ.
Примером активного транспорта служит натриево-калиевый насос: посредством белка-переносчика Na+-K+-АТФ-азы ионы Na+ выводятся из цитоплазмы, а ионы К+ одновременно переносятся в неё.

за один цикл выносит из клетки 3 иона Na+ против

градиентов потенциала и концентрации в обмен на 2 иона К+, которые насос «загоняет» в клетку. Одна молекула АТФ расщепляется на АДФ и фосфат, за счёт энергии которого и осуществляется активный транспорт ионов против градиентов и концентрации, позволяющий поддерживать мембранный потенциал (МП) и восстанавливать его после деполяризации.

только унипорт, но и симпорт — однонаправленный перенос транспортируемой и

сопряженной с ней молекулы (например, глюкозы и Na+ в клетку), а также антипорт — сопряженный разнонаправленный перенос одного вещества в клетку, а другого — из нее (например, Ca++ и Na+). Движущей силой переноса, сопряжённого с Na, является градиент его концентрации на клеточной мембране

ней веществами.
В цитоплазме клетки пиноцитозные пузырьки обычно сливаются с

первичными лизосомами, и их содержимое подвергается внутриклеточной обработке.

бислоем плазматической мембраны и, открываясь во внеклеточное простраство, изливает в

него свое содержимое. Эндоцитоз (б) — плазматическая мембрана «впячивается» (инвагинирует) в клетку, захватывает на небольшом участке содержимое внеклеточной жидкости и отшнуровывает везикулу, которая замыкает в себе внеклеточный материал и переносит его по клетке. Пиноцитоз (в) — окружённые мембранами лизосомы содержат гидролитические ферменты внутриклеточного пищеварения. В процессе внутриклеточного переваривания фагоцитированных веществ, в которых участвуют 4 вида лизосом — запасающие гранулы, пищеварительные вакуоли, остаточные тельца и аутофагированные вакуоли, лизосомы перерабатывают и внутриклеточные вещества, в том числе пептид-рецепторные комплексы

экзоцитоза, напротив, мембрана встраивается в плазмолемму.
Это явление называется мембранным

конвейером.

При этом внеклеточный материал захватывается в области впячивания (инвагинации) плазмалеммы,

края впячивания затем смыкаются, и таким образом формируется эндоцитозный пузырек (эндосома), окруженный мембраной.
Разновидностями эндоцитоза являются:
пиноцитоз,
фагоцитоз,
рецепторно-опосредованный эндоцитоз

Эти рецепторы связываются с лигандами (молекулами поглощаемого вещества с высоким

сродством к рецептору).
Рецепторы, перемещаясь, могут скапливаться в особых областях, называемых окаймленными ямками. Вокруг таких ямок и образующихся из них окаймленных пузырьков образуется сетевидная оболочка, состоящая из нескольких полипептидов, главный из которых белок клатрин.
Окаймленные эндоцитозные пузырьки переносят комплекс рецептор-лиганд внутрь клетки. В дальнейшем, после поглощения веществ, комплекс рецептор-лиганд расщепляется, и рецепторы возвращаются в плазмолемму.
С помощью окаймленных пузырьков транспортируются иммуноглобулины, факторы роста, липопротеины низкой плотности (ЛНП).

продукты собственного синтеза или непереваренные, вредные вещества, приближаются к плазмалемме

и сливаются с ней своей мембраной, которая встраивается в плазмалемму - содержимое экзоцитозного пузырька выделяется во внеклеточное пространство.

клетки формируется эндоцитозный пузырёк, который переносится к противоположной поверхности клетки

и, становясь экзоцитозным пузырьком, выделяет свое содержимое во внеклеточное пространство.
Такой процесс характерен для клеток, выстилающих кровеносные сосуды, - эндотелиоцитов, особенно в капиллярах.

поврежденные клетки, некоторые внеклеточные компоненты).
Фагоцитоз обычно сопровождается образованием выпячиваний

цитоплазмы (псевдоподии, филоподии), которые охватывают плотный материал.
Края цитоплазматических отростков смыкаются, и образуются фагосомы.
Фагосомы сливаются с лизосомами, образуя фаголизосомы, где ферменты лизосом переваривают биополимеры до мономеров.