Строение и функции биологических мембран

Актуальность: Механизмы взаимодействия клеток друг с другом и с окружающей средой (гормоны, лекарственные препараты) невозможно изучать без базовых знаний о строении и фукнкционировании клеточных мембран.
Цель: Изучить строение биологических мембран и их роль в клетке.

Биологические мембраны - общее название функционально активных поверхностных структур, ограничивающих клетки и внутриклеточные органеллы.
Характеристика биологических мембран

1. Фосфолипиды:
Глицерфосфолипиды
Сфингофосфолипиды
2. Гликолипиды
3. Холестерол
Мембранные липиды

Типы движения молекул липидов
Вращательная диффузия
Латеральная диффузия
Флип-флоп (кувырок)

Функции мембранных липидов
формируют липидный бислой - структурную основу мембран;
обеспечивают необходимую для функционирования мембранных белков среду;
участвуют в регуляции активности ферментов;
служат «якорем» для поверхностных белков;
участвуют в передаче гормональных сигналов.

Мембранные белки
По расположению белки мембраны делят на интегральные (трансмембранные) и периферические (поверхностные).
1, 2 - интегральные белки; 3, 4, 5, 6 - поверхностные белки.

Функции мембранных белков
избирательный транспорт веществ в клетку и из клетки;
передача гормональных сигналов;
образование «окаймленных ямок», участвующих в эндоцитозе и экзоцитозе;
иммунологические реакции;
ферментативные реакции;
организация межклеточных контактов, обеспечивающих образование тканей и органов.

Функции мембранных углеводов
контроль за межклеточным взаимодействием;
поддержание иммунного статуса клетки;
обеспечение стабильности белковых молекул в биологической мембране.

Функции биологических мембран
1. Барьерная
2. Маркировка клетки
3. Матричная
4. Механическая
5. Энергетическая
6. Рецепторная
7. Ферментативная
8. Осуществление генерации и проведения биопотенциалов
9. Транспортная

Транспорт веществ через мембраны
Транспорт ионов или органических молекул через каналы или белки-переносчики может проходить
по градиенту концентрации - пассивный транспорт
против градиента концентрации - активный транспорт.

Виды пассивного транспорта
Транспорт веществ через липидный бислой (простая диффузия) Диффузию воды через мембраны называют осмосом
Транспорт веществ через мембранные каналы
Транспорт веществ через специальные транспортные белки (облегченная диффузия)
О2, N2, CO2, этанол,
стероидные гормоны
Са2+,
Na+,
K+,
C1−
Ионы,
аминокислоты,
сахара,
нуклеотиды

Виды активного транспорта
Натрий-калиевый насос
Эндоцитоз (фагоцитоз и пиноцитоз)
Экзоцитоз

Заключение
Мембраны биологические - это функционально активные поверхностные структуры толщиной в несколько молекулярных слоев, ограничивающие цитоплазму и большинство органелл клетки, они образуют единую внутриклеточную систему канальцев, складок, замкнутых областей.
В составе биологических мембран основными составляющими являются липиды и белки, присутствуют углеводы и вода.
Биологические мембраны осуществляют барьерную функциюю, перенос веществ, трансформируют и запасают энергию. Они способны генерировать биоэлектрические потенциалы и проводить возбуждение, осуществлять клеточную рецепцию и межклеточные взаимодействия, участвуют в метаболизме клетки.