Функції біологічних мембран

Виділяють такі основні функції біологічних мембран:

бар’єрна функція (забезпечує селективний, регульований, пасивний і активний обмін речовин клітини з оточуючим середовищем (селективний -означає вибірковий: одні речовини переносяться через біологічні мембрани, інші - ні; регульований - проникність мембрани для певних речовин змінюється залежно від функціонального стану клітини; активний - перенесення проти градієнту концентрації); завдяки напівпроникності забезпечується селективний транспорт і розподіл іонів між клітиною та середовищем);

матрична функція (забезпечує взаємне розташування та орієнтацію мембранних білків, їх оптимальну взаємодію);

механічна функція (забезпечує міцність та автономність клітини і внутрішньоклітинних структур);

енергетична функція (забезпечує синтез АТФ на внутрішніх мембранах мітохондрій, фотосинтез вуглеводів у мембранах хлоропластів);

генерація та проведення біопотенціалів (включає канали, насоси та обмінники, забезпечує транспорт іонів);

рецепторна функція (механічна, акустична, зорова, хімічна, терморецепція);

адгезивна (забезпечує міжклітинні взаємодії);

рухлива (забезпечує процес руху клітин);

секреторна (забезпечує процес екзо- та ендоцитозу) та ін.

Біологічним мембранам властива і ферментативна активність: вони містять деякі ферменти, які беруть участь у регуляції обміну речовин і перетворенні енергії. Мембранні білки - антитіла - здійснюють захисну функцію. Вони здатні зв'язувати антигени (мікроорганізми і речовини, які клітина сприймає як чужорідні), запобігаючи їхньому проникненню в клітину. Отже, плазматична мембрана є однією з ланок захисних реакцій організму.

У мембранах вбудовані також сигнальні білки, здатні у відповідь на дію різних факторів навколишнього середовища змінювати свою просторову структуру і таким чином передавати сигнали до клітини. Отже, біологічна мембрана забезпечує подразливість організмів (тобто, їхню здатність сприймати подразники і певним чином на них відповідати) і здійснює обмін інформацією між клітиною і навколишнім середовищем.

Важлива роль біологічних мембран і в процесах взаємоперетворення різних форм енергії: механічної, електричної (формування нервового імпульсу), хімічної (синтез сполук, багатих на енергію).

Призначення клітинних мембран: 1) механіко-просторова функція; 2) сенсорно-сигнальна; 3) трансформація енергії; 4) захисна.

. Механіко-просторова функція клітинних мембран полягає у забезпеченні захисту внутрішньоклітинного простору від механічного впливу чинників навколишнього середовища, підтримуванні сталості об’єму внутрішньоклітинного простору, оптимальної (згідно з призначенням клітини) форми і просторового розташування (орієнтації структурних елементів);

. сенсорно-сигнальна здійснюється завдяки наявності специфічних до дії медіаторних речовин рецепторів мембрани («клітина-мішень/гормон»), а також іонних каналів, які включені в клітинну систему збудливих клітин разом з чутливими рецепторами клітини - «сенсорами», що реагують на зміни напруження електричного поля в мембрані, сигнальні білки, наявність транспортних систем;

. трансформація енергії: а) для клітин тваринного походження - реакції окисного фосфорилювання, які відбуваються на внутрішніх мембранах мітохондрій; б) для клітин рослинного походження - фотосинтез (трансформація енергії квантів світла в енергію хімічних зв’язків);

. захисна функція: клітинні мембрани - це бар’єр з високо вибірковою проникністю, внаслідок наявності транспортної системи, яка контролює молекулярний та іонний склад внутрішньоклітинного середовища. Внутрішньоклітинні мембрани формують ендоплазматичний ретикулум -складна система внутрішньоклітинних каналів, утворених мембранами, та цистерн для транспорту речовин з клітини за її межі, також як сховище поживних речовин; комплекс Гольджі - наступна ланка ланцюга перетворення поживних речовин - скупчення пухирців, оточених мембраною, із подальшою модифікацією білків для секреції із клітини; лізосоми - особливі пухирці, які виконують гідролітичні функції щодо непотрібних білків, полісахаридів, ліпідів тощо.

Подібні статті

Поняття по біосферу. Роль живої речовини в біосфері
Все живе в біосфері утворює живу речовину. Живі організми відіграють дуже важливу роль у геологічних процесах, які формують Землю. Хімічний склад сучасних атмосфери та гідросфери зумовлений життєдіяльністю організмів. Мінеральна інертна ре ...

Життєві форми організмів
Життєва форма визначається як пристосованість організмів до комплексу факторів середовища та певного способу життя. Вперше життєві форми були виділені у рослин. Ще Теофраст класифікував рослини, виділяючи серед них дерева, чагарники, напів ...